О нормах воздухообмена общественных зданий и последствиях их занижения

Расчет кратности воздухообмена

При определении кратности воздухообмена для каждого конкретного помещения проектировщики учитывают нормативные показатели, зафиксированные в санитарно-гигиенических нормах, ГОСТах и строительные правила снип, например СНиП 2.08.01-89. Не принимая в учет содержания в воздухе вредных примесей, количество замещений для помещений определенного объема и назначения будет вычисляться по значениям нормативных показателей кратности. Объем здания определяется по формуле (1):

где a – длина помещения; b – ширина комнаты; h – высота помещения.

Зная объем помещения и количество поступающего в течение 1 часа кислорода, можно выполнить расчет кратности Кв, используя формулу (2):

Расчет кратности воздухообмена

где Кв – кратность воздухообмена; Qвозд – подача чистого воздуха, поступающего в комнату в течение 1 часа.

Чаще всего формула (2) не используется для подсчета количества циклов полного замещения воздушных масс. Это связано с наличием для всех типовых сооружений различного назначения таблиц кратности воздухообмена. При такой постановке задачи для помещения, имеющего заданный объем с известным значением коэффициента воздухообмена необходимо подобрать оборудование или выбрать технологию, обеспечивающую поступление необходимого количества кислорода в единицу времени. В этом случае объем чистого воздуха, который должен поступить для обеспечения полной замены кислорода в помещении согласно требованиям СНиП, можно определить по формуле (3):

Согласно приведенным формулам, единицей измерения кратности воздухообмена является количество полных циклов замены кислорода в комнате в час или 1/ч.

Используя естественный тип воздухообмена можно добиться 3-4 кратной замены воздуха в помещении в течение 1 часа. При необходимости увеличения интенсивности воздухообмена рекомендуется прибегать к использованию механических систем, обеспечивающих принудительную подачу свежего или устранение загрязненного кислорода.

Особенности проектирования офисной вентиляции

Параметры работы приточно-вытяжного воздухообмена регламентируются положениями СНиП о вентиляции офисных помещений. На стадии разработки проекта вентиляционной системы специалисты согласовывают с заказчиком:

• архитектурные, конструктивные особенности офисного строения/кабинетов;
• расположения вентиляционного оборудования;
• возможное расположение воздуховодных каналов;
• уровень мощности электрической установки;
• возможность подведения воды;
• пути отведения конденсата;
• обеспечение доступа к вентиляционному оборудованию;
• возможность внесения конструктивных изменений.

При проектировании вентиляционного сети производят расчеты:

• воздухообмена;
• коммуникационной схемы;
• теплопритоков для каждого помещения отдельно с учетом технических, конструктивных особенностей строения;
• площади сечений воздуховодных путей;
• потери давления по вентиляционной сети;
• оптимальной мощности колорифера.

Определяется необходимое оборудование для комплектации, установки вентиляционной сети. Готовится проектная документация.

Микроклимат в офисе

Микроклимат в офисе, как мы все знаем, складывается из сочетания базовых показателей – температуры, влажности и содержания углекислого газа. С первыми двумя пунктами все более-менее ясно. Влажность воздуха должна соответствовать общепринятым нормам, и они едины для всех помещений – не ниже 30% зимой и не ниже 40% летом

Оптимальной считается влажность 50-60%, при таком содержании воды в воздухе работать комфортно и слизистые не сохнут, что особенно важно для глаз офисных сотрудников

Температурные нормы более индивидуальны, однако вычисляются они также без учета типа помещения, большее значение имеют субъективные предпочтения сотрудников и общечеловеческие механизмы работы мозга. Если не трогать вечное противоборство между теми, кому жарко и кому дует, то средняя температура в офисе должна держаться в диапазоне от +20 до +25°С. При достижении отметки термометра в 26 градусов и ее превышении организм человека «млеет от жары», замедляется реакция, повышается утомляемость.

Температура ниже +20 градусов также сказывается на производительности офиса, вызывая сонливость, а при длительной перспективе и увеличивая процент больничных, что не выгодно ни руководству, ни самим сотрудникам.

Даже при соблюдении всех норм по первым двум показателям атмосфера в офисе может не располагать не только для работы, но и для жизни. И основная проблема офисных микроклиматов обычно скрывается в вентиляции. Даже если компания обосновалась в комфортном здании с профессиональной системой вентиляции, свежего воздуха может не хватать, а если речь идет об обычном жилом здании, то его зачастую нет вовсе.

Влияние качества воздуха на здоровье человека

Качество этого воздуха во многом определяет самочувствие, здоровье и продолжительность жизни человека.

Вредные примеси в воздухе помещения появляются из двух источников – снаружи из атмосферы и непосредственно образующиеся в самом помещении. Наружные загрязнения – это выбросы автотранспорта и промышленных предприятий, пожары на торфяниках и т.д. Внутренние загрязнения – это газовые выделения от самих людей (углекислый газ, пары воды, запахи, табачный дым) и выделения из мебели, отделочных материалов и бытовой техники.

Вопреки ошибочному мнению, что надо максимально изолировать помещение от внешней среды, воздух внутри помещения всегда грязнее, чем снаружи. Максимально герметизируя окна и стены, люди просто начинают травить себя собственными испарениями. Современная герметичная квартира – это аналог полиэтиленового пакета, надетого на голову, только бо́льшего размера.

Уже давно в различных странах мира ученые и инженеры определили, сколько свежего воздуха требуется человеку для нормального самочувствия в замкнутом помещении, хотя дискуссии на эту тему продолжаются до сих пор. Связано это, в основном, с тем, что в холодном климате требуется приточный воздух подогревать, а это с каждым годом становится все дороже.

Состав проекта вентиляции

Рассмотрим подробнее состав листов которые обязательно входят в проект:

Общие данные по чертежам

Включает краткое описание систем, чтобы любой монтажник и строитель мог быстро сориентироваться в проекте. В общие данные входит сводная таблица характеристик систем вентиляции с параметрами всего вентиляционного оборудования и нагрузками на систему электроснабжения и теплоснабжения здания.

Планы систем вентиляции

Ключевые листы проектной документации. По ним выполняются монтажные работы, согласование инженерных систем и последующее сервисное обслуживание. На планах показывают трассировки воздуховодов, их размеры, расходы воздуха на каждом участке, марки решеток и вентиляционного оборудования.

Схемы систем вентиляции

На схемах показывается размещение воздуховодов по вертикали и возможные опуски в местах пересечений. В нашей команде схемы строятся в 3D программе MagiCAD. Программа автоматически просчитывает расходы воздуха и балансирует ветки.

План и схемы систем теплоснабжения

В комплект проекта вентиляции обязательно входит раздел теплоснабжения приточных установок. Приточный воздух зимой должен подогреваться. Для этого чаще всего используется водяной нагреватель и рекуператор. Воздух нагревается в рекуператоре, а затем проходить через секцию водяного нагрева, которая подключается к системе теплоснабжения. Трубы теплоснабжения и всю обвязку нагревателей должен просчитать инженер-проектировщик. Система теплоснабжения должна быть сбалансирована с другими потребителями.

Стандартные элементы любого проекта. Воздуховоды разного размера и конфигурации крепятся по-разному. Крепежные элементы дополнительно заказываются монтажной организацией и должны строго соответствовать указанным в проекте требованиям.

1. Спецификация оборудования и материалов

Спецификация — это точное количество материалов и оборудования, которые понадобятся для прокладки систем. В современном проектировании это стало намного проще. Программа MagiCAD автоматически просчитывает длины воздуховодов по чертежу. Проектировщику остается проверить расчет и самостоятельно дополнить недостающие элементы.

Без проекта невозможно правильно выбрать размеры воздуховодов, решеток, точно закупить необходимое количество материалов. Без проекта будет сложно сбалансировать систему.

В ходе проектных работ выполняются следующие расчеты:

• расчет воздухообменов. Расход воздуха в каждом помещении рассчитываем по нормам кратности или дополнительным расчетам на удаления избытков тепла или влаги.
• аэродинамический расчет. В ходе расчета мы решаем 2 задачи. Во-первых, узнаем полное давление, которое должен обеспечить вентилятор, чтобы гарантировано подавать воздух во все помещения. Во-вторых, мы балансируем ветки системы вентиляции между собой. Одна ветка вентиляции длиннее, а другая короче. Воздух всегда идет по кратчайшему пути, и нам необходимо сбалансировать систему так, чтобы воздух по всем веткам системы подавался равномерно.
• дополнительные расчеты на удаление избытков тепла и влаги. В некоторых помещения главной задачей является не подача воздуха на дыхание человека, а удаление избытков теплоты (например, на кухне) или влаги (например, в бассейнах). Есть много помещений, гдевоздухообмен не считается по нормам, а выполняется свой отдельный расчет.

Зонирование вентиляции

В прачечных с небольшой производительностью достаточно одной системы забора воздуха. На крупных предприятиях в каждом помещении должна быть своя система вентиляции. Между собой они не должны пересекаться. Система вентилирования прачечного цеха никогда не встраивается в общедомовую. Это отдельные ветки! В цехах с интенсивным воздухообменом: сушильный, гладильный, стиральный — воздух с улицы подается по двум направлениям. Первое обеспечивает общее наполнение цеха, второе – это точечная подача в рабочие зоны. Например, индивидуальный обдув или забор воздуха от каждой стиральной машинки или гладильного станка. То же правило действуют и на вытяжку.

В помещениях другого типа такой проблемы нет. Доставка свежего воздуха осуществляется по одному каналу, только общая подача. Точечной подпитки нет.

Допустимые уровни электромагнитного излучения

Допустимые уровни электромагнитного излучения радиочастотного диапазона (30 кГц-300 ГГц)

электромагнитного излучения

En (ППЭn) — напряженность электрического поля (плотность потока энергии), создаваемая в данной точке каждым источником ЭМИ РЧ; EПДУ (ППЭПДУ)— допустимая напряженность электрического поля (плотность потока энергии).В случаях, когда для излучения всех источников ЭМИ РЧ установлены разные ПДУ:

6.4.1.3. При установке антенн передающих радиотехнических объектов на жилых зданиях интенсивность ЭМИ РЧ непосредственно на крышах жилых зданий может превышать допустимые уровни, установленные для населения, при условии недопущения пребывания лиц, профессионально не связанных с воздействием ЭМИ РЧ на крышах при работающих передатчиках. На крышах, где установлены передающие антенны, должна иметься соответствующая маркировка с обозначением границы, где пребывание людей при работающих передатчиках запрещено. 6.4.1.4. Измерения уровня излучения следует производить при условии работы источника ЭМИ на полной мощности в точках помещения, наиболее приближенных к источнику (на балконах, лоджиях, у окон), а также у металлических изделий, находящихся в помещениях, которые могут являться пассивными ретрансляторами ЭМИ и при полностью отключенных изделиях бытовой техники, являющихся источниками ЭМИ РЧ. Минимальное расстояние до металлических предметов определяется инструкцией по эксплуатации средства измерения. Измерения ЭМИ РЧ в жилых помещениях от внешних источников целесообразно проводить при открытых окнах. 6.4.1.5. Требования настоящих санитарных правил не распространяются на электромагнитное воздействие случайного характера, а также создаваемое передвижными передающими радиотехническими объектами. 6.4.1.6. Размещение всех передающих радиотехнических объектов, расположенных на жилых зданиях, в том числе и радиолюбительских радиостанций и радиостанций, работающих в диапазоне 27 МГц, производится в соответствии с гигиеническими требованиями к размещению и эксплуатации сухопутной подвижной радиосвязи.

6.4.2. Допустимые уровни электромагнитного излучения промышленной частоты 50 Гц 6.4.2.1. Напряженность электрического поля промышленной частоты 50 Гц в жилых помещениях на расстоянии от 0,2 м от стен и окон и на высоте 0,5-1,8 м от пола не должна превышать 0,5 кВ/м. 6.4.2.2. Индукция магнитного поля промышленной частоты 50 Гц в жилых помещениях на расстоянии от 0,2 м от стен и окон и на высоте 0,5-1,5м от пола и не должна превышать 5 мкТл (4 А/м). 6.4.2.3. Электрическое и магнитное поля промышленной частоты 50 Гц в жилых помещениях оцениваются при полностью отключенных изделиях бытовой техники, включая устройства местного освещения. Электрическое поле оценивается при полностью выключенном общем освещении, а магнитное поле — при полностью включенном общем освещении. 6.4.2.4. Напряженность электрического поля промышленной частоты 50 Гц на территории жилой застройки от воздушных линий электропередачи переменного тока и других объектов не должна превышать 1 кВ/м на высоте 1,8 м от поверхности земли.

Допустимые уровни ионизирующего излучения

6.5.1. Мощность эффективной дозы гамма-излучения внутри зданий не должна превышать мощности дозы на открытой местности более чем на 0,2 мкЗв/час. 6.5.2. Среднегодовая эквивалентная равновесная объемная активность дочерних продуктов радона и торона в воздухе помещений ЭРОАRn +4,6ЭРОАTn не должна превышать 100 Бк/м3 для строящихся и реконструируемых зданий и 200 Бк/м3 для эксплуатируемых.

7.1. Выделение вредных химических веществ из строительных и отделочных материалов, а также из материалов, используемых для изготовления встроенной мебели, не должно создавать в жилых помещениях концентраций, превышающих нормативные уровни, установленные для атмосферного воздуха населенных мест. 7.2. Уровень напряженности электростатического поля на поверхности строительных и отделочных материалов не должен превышать 15 кВ/м (при относительной влажности воздуха 30-60%). 7.3. Эффективная удельная активность природных радионуклидов в строительных материалах, используемых в строящихся и реконструируемых зданиях, не должна превышать 370 Бк/кг. 7.4. Коэффициент тепловой активности полов должен быть не более 10 ккал/кв. м час град.

Варианты вентиляции в офисе

Естественная вентиляция

Свежий воздух поступает и удаляется из помещения при открытии окон и дверей. Установка вытяжных вентиляторов способствует удалению отработанного воздуха из санузлов и кухонь. Данный вариант не требует затрат на монтаж, но множество недостатков: уличный шум, запахи и пыль, а в холодное время года открытие окон может привести к простуде и дополнительным расходам на отопление помещения. С помощью естественной вентиляции невозможно поддерживать в офисе необходимую температуру и влажность.

Система приточно-вытяжной вентиляции

В системах приточно-вытяжной вентиляции поступление и отвод воздуха в офисе производится за счет специальных установок. Воздух предварительно подготавливается, подается и удаляется из помещений по сети воздуховодов.

В состав установки входит фильтр для очитки воздуха от пыли и избытка влаги, калорифер для подогрева воздуха в холодное время и вентилятор. Перед подачей воздух может быть охлажден, увлажнен или осушен.

Приточно-вытяжная система требует выделения свободного места под потолком или в подсобном помещении, а также сложных монтажных работ. Поэтому оптимальным вариантом является планирование установки системы на стадии проектирования ремонтных или отделочных работ.

Для начала надо определиться с проектными решениями. Именно в проекте будет рассчитан оптимальный воздухообмен, с учетом особенностей офиса и количества работающих сотрудников. Вы поймете, какие расходы энергии будут при эксплуатации данной системы, где будет размещаться оборудование и конечную стоимость исполнения проекта.

Преимущества системы вентиляции офиса с механическим побуждением:

• Комфортный свежий воздух в любое время года и при любых погодных условиях на улице.
• Низкий уровень шума с улицы. Это особенно актуально, если офис находится рядом со стройкой, оживленной трассой или многолюдной улицей.
• Возможность предварительной подготовки воздуха – вы получаете чистый воздух необходимой температуры.

Гигиенические требования к естественному и искусственному освещению и инсоляции

5.1. Жилые комнаты и кухни жилых домов должны иметь естественное освещение через светопроемы в наружных ограждающих конструкциях здания. 5.2. Коэффициент естественной освещенности (далее — КЕО) в жилых комнатах и кухнях должен быть не менее 0,5%. 5.3. При одностороннем боковом освещении в жилых зданиях нормативное значение КЕО должно обеспечиваться в расчетной точке, расположенной на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и плоскости пола на расстоянии 1м от стены, наиболее удаленной от светопроемов: в одной комнате — для одно-, двух- и трехкомнатных квартир, и в двух комнатах для четырех- и пятикомнатных квартир. В остальных комнатах многокомнатных квартир и в кухне нормативное значение КЕО при боковом освещении должно обеспечиваться в расчетной точке, расположенной в центре помещения на плоскости пола. 5.4. Все помещения жилых зданий должны быть обеспечены общим и местным искусственным освещением. 5.5. Освещенность на лестничных площадках, ступенях лестниц, в лифтовых холлах, поэтажных коридорах, вестибюлях, подвалах и чердаках должна быть не ниже 20 лк на полу. 5.6. Над каждым основным входом в жилой дом должны быть установлены светильники, обеспечивающие на площадке входа освещенность не менее 6 лк, для горизонтальной поверхности и не менее 10 лк, для вертикальной поверхности на высоте 2,0 м от пола. Должно быть также предусмотрено освещение пешеходной дорожки у входа в здание. 5.7. Жилые помещения и придомовая территория должны обеспечиваться инсоляцией в соответствии с гигиеническими требованиями к инсоляции и солнцезащите помещений жилых и общественных зданий. 5.8. Нормируемая продолжительность непрерывной инсоляции для помещений жилых зданий устанавливается на определенные календарные периоды дифференцированно в зависимости от типа квартир, функционального назначения помещений, планировочных зон города и географической широты местности: — для северной зоны (севернее 58° с. ш.) – не менее 2,5 ч. в день с 22 апреля по 22 августа; — для центральной зоны (58° с. ш. — 48° с. ш.) – не менее 2,0 ч. в день с 22 марта по 22 сентября; — для южной зоны (южнее 48° с. ш.) – не менее 1,5 ч. в день с 22 февраля по 22 октября. 5.9. Нормативная продолжительность инсоляции должна быть обеспечена не менее, чем в одной комнате 1-3-комнатных квартир и не менее чем в двух комнатах 4-х и более комнатных квартир.

5.10. Допускается прерывистость продолжительности инсоляции, при которой один из периодов должен быть не менее 1часа. При этом суммарная продолжительность нормируемой инсоляции должна увеличиваться на 0,5 часа соответственно для каждой зоны. 5.12. Для жилых зданий, расположенных в северной и центральной зонах допускается снижение продолжительности инсоляции на 0,5 часа в следующих случаях: — в двухкомнатных и трехкомнатных квартирах, где инсолируется не менее двух комнат; — в четырех и многокомнатных квартирах, где инсолируется не менее трех комнат; — при реконструкции жилой застройки, расположенной в центральной и исторической зонах городов, определенных их генеральными планами развития. 5.13. На детских игровых площадках и спортивных площадках, расположенных на придомовой территории, продолжительность инсоляции должна составлять не менее 3-х часов на 50% площадок участка независимо от географической широты.

Методы расчета для помещений жилого дома

Приток необходимого количества воздуха в жилых помещениях в зависимости от типа комнаты может обеспечиваться через автономные воздушные клапана в стенах с регулируемыми параметрами открывания, форточки, двери, фрамуги и окна

Специалисты обращают внимание проектировщиков на то, что при расчете показателей полной замены воздуха в жилых комнатах, необходимо учитывать ряд параметров, среди которых:

• назначение помещения;
• количество постоянно находящихся в сооружении людей;
• температура и влажность воздуха в помещении;
• количество работающих электрических приборов и норма выделяемого ими тепла;
• тип естественной вентиляции и обеспечиваемые им показатели кратности замены кислорода в течение 1 ч.

Для создания комфортных условий согласно нормам СП 54.13330.2016 величина воздухообмена должна составлять:

1. При площади помещения, приходящегося на 1 человека в размере менее 20 м² для детских комнаты в квартире, спален, гостиных и общих помещений подача воздуха должна составлять 3 м³/ч на 1 м² площади каждой из комнат.
2. При общей площади в расчете на одного человека превышающей 20 м², интенсивность воздухообмена должна составлять 30 м³/ч на 1 человека.
3. Для кухни, оснащенной электрической плитой минимальные показатели подачи кислорода не могут быть меньше 60 м³/ч.
4. Если на кухне используется газовая плита, минимальное значение нормы воздухообмена увеличивается до 80-100 м³/ч.
5. Нормативные показатели кратности воздухообмена для вестибюлей, лестничных клеток и коридоров составляет 3 м³/ч.
6. Параметры воздухообмена несколько возрастают при увеличении влажности и температуры в помещении и составляют для сушильных, гладильных и постирочных комнат 7 м³/ч.
7. При организации в жилом помещении ванной и уборной, расположенных отдельно друг от друга, норма воздухообмена должна быть не меньше 25 м³/ч, при совмещенном расположении санузла и ванной комнаты, этот показатель увеличивается до 50 единиц.

Учитывая то, что при готовке помимо пара образуется ряд летучих соединений с содержанием масла и гари, при организации системы воздухообмена на кухне необходимо исключить попадание этих веществ в пространство жилых комнат. Для этого воздух кухонного помещения за счет создания тяги в вентиляционном канале, высотой не менее 5 м и использования специального вытяжного зонта удаляется наружу. Такой тип организации ротации воздушных масс обеспечивает устранение и избыточного количества тепла. Однако во избежание попадания отработанного воздуха в квартиры, расположенные на верхних этажах при строительстве сооружения выполняется воздушный затвор, обеспечивающий изменение направления воздушного потока.

Приложение А (обязательное).Расчет результирующей температуры помещения

Результирующую температуру помещения следует принимать при скорости движения воздуха до 0,2 м/с равной температуре шарового термометра при диаметре сферы 150 мм.

Результирующую температуру помещения t_su, °C, при скорости движения воздуха до 0,2 м/с следует определять по формуле

t_su = (t_p + t_r) / 2, (А.1)

где t_p — температура воздуха в помещении, °С;

t_r — радиационная температура помещения, °С.

При скорости движения воздуха от 0,2 до 0,6 м/с t_su, °C, следует определять по формуле

t_su = 0,6t_p + 0,4t_r, (A.2)

Радиационную температуру t_r, °C, следует вычислять:

— по температуре шарового термометра по формуле

t_r = t_b + t_m√V(t_b − t_p), (А.3)

где t_b — температура по шаровому термометру, °С;

m — константа, равная 2,2 при диаметре сферы до 150 мм;

V — скорость движения воздуха, м/с;

— по температурам внутренних поверхностей ограждений и отопительных приборов по формуле

= Σ(A_it_i) / ΣA_i, (А.4)

где A_i — площадь внутренней поверхности ограждений и отопительных приборов, м²;

t_i — температура внутренней поверхности ограждений и отопительных приборов, °С.

Общие требования к вентиляционной системе

Существует ряд требований к вентиляции, которые нужно соблюдать для правильной работы:

• Надежность несущих конструкций, на которые будет устанавливаться вентиляционная система. Они должны быть устойчивы к вибрациям.
• Стыки не должны находиться в стенах или перегородках.
• Все детали перед установкой необходимо очищать от грязи, ржавчины и других инородных веществ.
• Легкая эксплуатация, доступ к системе в случае поломки.
• Вентиляционная система должна быть расположена согласно противопожарным нормам.
• Желателен низкий уровень шума, а лучше его отсутствие.
• Легкость в управлении и компактные размеры.

Существуют правила, чего не стоит делать, и ориентированы они на пользователей систем. Это:

1. Нарушение целостности всех элементов.
2. Закрытие отверстий, которые отвечают за вход и выход воздуха.
3. Отключение вентиляции во время пожара.
4. Отключение всех составляющих во время ремонтных работ.

Как измеряются и рассчитываются показатели?

Расчет необходимой влажности ведется по формуле:

L = n×V, где:

• V – это объем площади;
• n – это кратность, установленная в СНИПах и ГОСТах.

Для расчета объема помещения используют формулу:

V (м³) = A×B×H, где:

• А – ширина в метрах;
• В – длина;
• Н – высота.

Следом, в зависимости от типа помещения и предназначения комнаты, в таблице кратности берется нужный показатель и умножается на объем.

Например, V= 5(м) × 4(м) × 10 (м): объем помещения составляет 200 м³. Далее определяется воздухообмен по кратности. На примере комнаты для курения: L = 10 (кратность комнаты для курения) × 200. Получается 2000 м³.