Под естественной вентиляцией подразумевается воздухообмен в помещениях разного назначения, который происходит за счет теплового напора и/или давления ветра. В обоих случаях обмен обуславливается разницей плотности воздуха внутри и снаружи здания.
Организованная естественная вентиляция (аэрация) отличается прежде всего тем, что требуемое количество приточного воздуха заранее рассчитано и регулируется в соответствии с метеоусловиями. Здание и внутренние помещения подготавливаются и обустраиваются таким образом, чтобы использовать естественные природные явления для вентиляции.
[contents]
Как правило, организация воздухообмена осуществляется еще на стадии строительства. В проекте должны быть произведены расчеты, основанные на финансовых возможностях, технических целях здания и общепринятых санитарно-гигиенических требованиях.
Особенности обеспечения процесса аэрации
Первоочередной задачей для обустройства такой системы является не только обеспечение естественного притока воздуха в помещение, но и выведение потока наружу. При этом воздухообмен должен совершаться как в ветреную погоду, так и в условиях отсутствия ветра.
Достигнуть максимального эффекта действия аэрации можно только при правильном расположении здания. Оно должно быть расположено под углом от 45 до 90 градусов к преобладающему в течение года направлению ветра.
Для определения объема вентилируемого воздуха должны быть сделаны соответствующие расчеты исходя из норматива, регламентируемого СНиП и СанПиН. Здесь учитываются такие параметры:
- производительность по воздуху (м³/ч);
- рабочее давление (Па);
- скорость потока воздуха (м/с).
Виды систем по типу конструкции
Для реализации этих целей может быть использован один из типов конструкции организованного естественного вентилирования:
- бесканальная аэрация;
- канальная аэрация.
Основные критерии выбора – размеры помещения, а также величина внутреннего тепловыделения.
Бесканальная аэрация
Для крупных помещений, а также сооружений со значительным тепловыделением применяется система из специально устроенных приточных и вытяжных проемов с регулируемой степенью открытия. Проемами оборудуются стены, а в кровле устанавливаются аэрационные фонари (также оборудованные проемами). Во всех проемах монтируются фрамуги, которые можно открывать и закрывать с помощью механического привода с пола помещения.
Существует несколько распространенных конструкций аэрационных фонарей. Одна из самых совершенных – система Батурина-Бранта. Ее отличительная особенность заключается в максимально близком расположении фрамуг к зоне повышенного давления.
В теплое время года приток воздуха в помещение должен осуществляться на высоте ниже 1.8 м от пола. В холодный промежуток года, напротив, высота притока должна составлять более 4 м от пола. Такие меры необходимы для наилучшего воздухообмена и для предотвращения воздействия холодного воздуха на пребывающих в здании людей. Исполнить их можно только при расположении двух рядов фрамуг.
Канальная аэрация
Этот тип подходит для помещений малого объема и комнат домов с 6 и более этажами. Загрязненный воздух уходит в вентиляционные шахты, расположенные в стенах. На крыше постройки монтируются дефлекторы в тех местах, где выходят каналы. Эти элементы создают тягу при обдуве ветром и за счет этого происходит аэрация воздуха в помещении.
Дефлектор сконструирован так, чтобы при попадании на него ветрового потока создавалось разрежение по его периметру, что обеспечит вытяжку воздуха из вентиляционной шахты. Наиболее распространены дефлекторы ЦАГИ, состоящие из цилиндрической обечайки, закрепленной над вытяжной трубой. Улучшить вытяжку позволяет диффузор – труба плавно расширяется на окончании. Чтобы предотвратить попадание влаги сверху установлен колпак.
Виды систем по характеру охвата
Естественная вентиляция по типу организации может быть двух видов:
- общеобменная;
- местная вытяжная.
Организованная естественная общеобменная вентиляция помещений используется в тех случаях, когда невозможна местная вытяжка вредоносных веществ, избыточного тепла и температуры. Загрязненный, нагретый и переувлажненный воздух разбавляется отвечающим нормам воздухом до ПДК.
Местная вытяжная вентиляция, основанная на естественном процессе теплового напора, реализуется при помощи дефлектора, установленного в кровле.
Преимущества и недостатки
Исходя из вышеизложенной информации становится очевидно, что ни один из типов конструкции и организации естественной вентиляции не применим в условиях большого выделения вредных веществ в рабочую зону помещения. Применение смешанных типов (например, установка фрамуг и дефлекторов) также не даст должного результата.
К недостаткам таких систем также относятся:
- невозможность предварительного очищения и подогрева вводимого воздуха;
- загрязнение атмосферы удаляемым воздухом.
Среди преимуществ выделяется простота эксплуатации и дешевизна. Для проветривания крупных производственных помещений с большим тепловыделением применение аэрации намного выгоднее, с финансовой точки зрения, чем использование механической вентиляции. Однако на данный момент наиболее часто такие системы применяются в офисах, жилых домах и административных зданиях.
Пример расчета аэрации помещения
Строительные нормы допускают произведение расчетов притока воздуха тремя методами. Для примера можно воспользоваться одним из них:
L = Nm
- L – искомая величина воздушного притока (м³/ч);
- N – число людей, пребывающих в помещении не менее 2 часов в течение суток (чел);
- m – удельная величина воздушного притока на 1 человека (м³/ч).
Согласно нормативу СНиП 41-01-2003 оптимальная величина притока воздуха на 1 человека в проветриваемом помещении равна 30 м³/ч, в непроветриваемом — 60 м³/ч.
Таким образом, к примеру, можно вычислить, что в проветриваемом офисе с рабочим персоналом 5 человек требуемое количество приточного воздуха равняется 150 м³/ч.
Расчет аэрации помещения по этой формуле применяется только в случае полного отсутствия или присутствия ничтожно малого количества вредных выделений. При наличии одного или нескольких одинаковых источников вредных паров подсчет производится исходя из количества воздуха, требуемого для каждого источника. В таком случае m будет равняться величине притока воздуха на 1 источник, а N обозначит их количество.
