Проверка вентиляции. Как проверить работоспособность вентиляции


Согласно существующим нормам, каждое жилое помещение (квартира) должно быть оборудовано вентиляцией, которая служит для удаления загрязнённого воздуха из нежилых помещений квартиры (кухня, ванная, туалет). Вентиляция – это движение воздуха, воздухообмен. Каждый человек на протяжении дня пользуется кухонной плитой, стирает или моется, ходит в туалет, многие курят. Все эти действия способствуют загрязнению воздуха в квартире и чрезмерному насыщению его влагой. Если вентиляция работает исправно, то мы всего этого не замечаем, но, если её работоспособность нарушена, то это выливается в большую проблему для живущих в такой квартире – начинают запотевать стёкла на окнах и конденсат стекает на подоконник и стену; отсыревают углы, а на стенах и потолке появляется плесень; бельё сохнет в ванной по 2-3 дня, а при пользовании туалетом запах расползается по всей квартире. Плюс ко всему, если в квартире без вентиляции находится грудной или совсем маленький ребёнок, то, иногда, одного-двух лет нахождения в таких условиях достаточно для того чтобы у него развилась бронхиальная астма или другие заболевания дыхательных путей.

Для того чтобы выяснить работает вентиляция или нет, не нужно быть специалистом. Возьмите небольшой кусочек туалетной бумаги. Приоткройте в любой комнате окно(форточку) и поднесите приготовленный кусок туалетной бумаги к вентиляционной решётке в ванной, кухне или туалете. Если листок притянуло – вентиляция работает. Если листок не держится на решётке и падает – вентиляция не работает. Если листок не притягивается, а наоборот отклоняется от вентиляционной решётки – значит, у вас обратная тяга и вы дышите посторонними запахами, а значит, вентиляция не работает.

Вентиляцию можно проверить, а можно измерить. Измеряют её специальным прибором – анемометром. Этот прибор показывает, с какой скоростью воздух движется в вентиляционном канале. Имея на руках расчётную таблицу, можно подставить в неё значения анемометра и сечение вашей вент.решётки и вы получите цифру, которая скажет о том, сколько кубических метров воздуха за один час (м³ /ч ) проходит через вент.решётку. Но это ещё не всё. При проверке существует множество условий, которые нельзя не принимать в расчёт, иначе данные измерений будут неверными.

Согласно «Методике испытания воздухообмена жилых зданий», замеры проводятся при разности температур внутреннего и наружного воздуха = 13 ºС (пример: на улице +5 ºС; в квартире +18 ºС), и при этом на улице температура воздуха должна быть не выше + 5 ºС.

Дело в том, что в тёплый период года вентиляция работает хуже и с этим ничего нельзя поделать, потому что таковы законы физики на этой планете. Если измерять вентиляцию при более тёплой температуре чем +5 ºС, то полученные данные измерений будут некорректными. И чем теплее будет температура наружного воздуха, тем дальше будут данные измерений от нормативных. В сильную жару, в некоторых случаях, даже абсолютно исправная вентиляция может перестать работать или даже работать в обратную сторону (обратная тяга).

Чтобы понять, почему так происходит, надо вспомнить то, что каждый из нас слышал в школе на уроках физики. Чем ниже температура, тем больше плотность воздуха, т. е. воздух более тяжёлый. Поэтому наибольшая плотность воздуха зимой в морозную погоду, а наименьшая летом.

Поэтому, если в квартире, к примеру, температура +18 ºС, а на улице -3 ºС, то более тёплый(лёгкий) внутренний воздух через вентиляционный канал будет стремиться из квартиры на улицу. С повышением температуры на улице, удельный вес наружного и внутреннего воздуха начнёт выравниваться, а значит, тяга в канале начнёт ослабевать. А, если в квартире температура, к примеру, +24 ºС, а на улице стоит жара под +30 ºС, то, более прохладный(тяжёлый) внутренний воздух будет просто не в состоянии подняться вверх и выйти по вентканалу в атмосферу. Ему будет гораздо проще двигаться не вверх, а вниз, то есть как бы «вытекать» из квартиры.

Вот почему в жаркую погоду велика вероятность того, что вентиляция может дать обратную тягу, хотя при этом её нельзя будет признать неисправной, т. к. в этих условиях она, согласно законам Природы, и не могла работать.

Так что, измерить вентиляцию можно, только если она работает. Но прежде надо выяснить работает ли она.

Как уже говорилось, это может сделать любой человек – больших усилий для этого не потребуется. Для этого нужен небольшой кусок туалетной бумаги. Не надо брать лист газеты, журнала или картона. Почему?? Согласно существующим нормам на кухню (с эл. плитой), ванную и туалет полагается: 60, 25 и 25 м ³ /ч соответственно. Чтобы достичь этих значений, необходима сравнительно небольшая скорость движения воздуха через вент.решётку и такое движение можно обнаружить только тонким листом бумаги (лучше, если это будет туалетная бумага). В некоторых квартирах, бывает притягивает и кусок плотной, тяжёлой бумаги, но это говорит о том, что в данной квартире вентиляция работает настолько хорошо, что превышает необходимую норму. Здесь необходимо учитывать ещё одно необходимое условие проверки тяги. Согласно той же «Методике испытаний воздухообмена жилых зданий», при проверке вентиляции, в одной из комнат приоткрывают створку окна на 5 – 8 см. и открывают двери между этой комнатой и кухней или с/узлом.

Нам довелось присутствовать на многих комиссиях, которые собирались для оценки состояния вентиляции в различных квартирах и, иногда, приходилось наблюдать, как представитель инспектирующей организации проверял вентиляцию при закрытом окне. Это ошибка!! В нашей стране вентиляция в жилых помещениях является приточно-вытяжной с естественным побуждением, т. е. не принудительная, не механическая. И все нормы воздухообмена рассчитывались именно для естественной вентиляции. А чтобы воздух ушёл в вент.решётку, надо чтобы он откуда-то пришёл, а приходить (поступать) в квартиру, согласно нормам, он должен через щели в окнах, дверях и прочих конструкциях. В начале 90-х годов в нашей стране появились невиданные доселе пластиковые окна с герметичными стеклопакетами и металлические двери с уплотнителями. Бесспорно, эта продукция не чета нашим старым деревянным окнам с их вечными сквозняками, но здесь появилась одна проблема – новые технологии пришли, а нормы остались старыми и согласно этим нормам приток воздуха в квартиру осуществляется через щели и неплотности, а новые стеклопакеты эти неплотности полностью исключают. Вот и получается, что герметичные окна и двери создают в квартире такие условия, при которых вентиляция нормально работать не может. И тогда, чувствуя недостаток свежего воздуха в квартире, люди придумывают себе ещё одну проблему – устанавливают вентиляторы.

Обрисуем ситуацию, с которой нам часто доводилось сталкиваться. Итак, возьмём обычную двухкомнатную квартиру («хрущёвку») общей площадью 53 м ² . В этой квартире имеется металлическая дверь с уплотнителем и пластиковые окна. Также есть два вент.канала – один для с/узла, а другой для кухни и в кухонный вент.канал заведена «вытяжка» над плитой (можно сказать классическая ситуация). Сейчас «вытяжки» (т. е. вытяжной зонт над плитой) производят настолько мощные, что на максимальном рабочем положении их мощность по паспорту составляет 1000 м ³ /ч и даже больше. А теперь представьте, что в таком герметичном помещении, хозяйка решила что-нибудь приготовить и включила «вытяжку» над плитой на полную мощность. При высоте потолков 2 м. 60 см., объём воздуха в этой квартире составляет всего 138 м ³ . Для вытяжки, по определению, понадобится совсем немного времени, чтобы «проглотить», пропустить через себя кубометры воздуха этой квартиры. В итоге, «вытяжка» начинает выкачивать из квартиры воздух и создаёт разрежение, а т. к. окна и дверь очень плотные и воздух для циркуляции через них не поступает, то остаётся одно единственное место, через которое возможен приток воздуха в квартиру – вентиляционное отверстие с/узла (!!!). В такой ситуации даже нормально работающая вентиляция с/узла (туалет и ванная) начнёт работать в обратную сторону (обратная тяга). А, поскольку, вентиляция в пределах чердака объединена в общую систему, то в квартиру начинают поступать посторонние запахи с других этажей, порой до неприличия зловонные.

В данном случае решение проблемы с обратной тягой довольно простое - открывать окна на момент пользования вытяжкой. Раз уж вы решили связать свою жизнь с герметичными стеклопакетами и такой же герметичной дверью, то вам придётся смириться с тем, что приток воздуха в вашу квартиру будет осуществляться через открытое окно – иначе никак. Приточные устройства в состоянии компенсировать удалённый через штатные вент-каналы воздух, но обеспечить воздухом мощную вытяжку - это для них сложная задача.

Не очень распространённая проблема. Однако, если о ней не знать, то можно очень долго искать причину обратной тяги и ничего не найти. Итак, в вент-канале обратная тяга, но при обследовании выясняется, что канал абсолютно чистый, на чердаке горизонтальные соединительные короба (если такие имеются) в полном порядке, а шахта, выходящая на крышу тоже в норме и придраться просто не к чему. Оказывается причина «обратки» в том, что вент-решётка установлена на «проходном» канале. То есть, в один канал присоединены две или более квартир (по вертикали).

Для нормальной работы вентиляции, вент-канал квартиры должен начинаться с «заглушки», т. е. у воздуха, попадающего через вент-решётку в канал, должен быть только один путь – наверх. Ни в коем случае не должно быть хода вниз – либо сразу у нижней части вентрешётки, либо с небольшим углублением, но обязательно канал должен быть отглушен (перекрыт) в нижней его части. Иначе, велика вероятность того, что такой канал даст обратную тягу.

В основной массе такая проблема стоит перед людьми, живущими в домах серии II-18 и И-209А. Это 14-ти, 12-ти этажные одноподъездные «башни». Впрочем похожая система вентиляции используется и в 9-ти этажных панельных домах и в некоторых кирпичных, если вентиляция выложена не кирпичём, а смонтирована целыми бетонными панелями с отлитыми внутри каналами.

Данная система выглядит следующим образом. Имеется сборный канал (общая шахта) диаметром около 220-240 мм, и по бокам сборного канала расположены каналы-спутники диаметром около 130-150 мм. Обычно квартиры присоединены к такой системе вентиляции «в разбежку» - например, 1-й этаж в левый от шахты канал-спутник, 2-й этаж – в правый, 3-й этаж – в левый и т. д. Вент-блоки отлиты на заводе ЖБИ таким образом, что каналы спутники (они же – разгонные участки) сообщаются с общей шахтой окошками через каждые 2,5 метра. То есть воздух должен попасть из квартиры в вент-решётку, подняться по каналу-спутнику вверх на 2,5 метра, упереться в «заглушку» и выйти через окошко в общую шахту (сборный канал). Но в том то и вся беда, что в этих домах НЕТ «заглушек».

Скорее всего, проектировщик предусмотрел так называемый «универсальный» вентиляционный блок. Дело в том, что если отливать на заводе вент-блоки с разделением на «правый» и «левый» или «для чётных этажей» и «для нечётных», то при их монтаже путаница неизбежна и проблемы гарантированы. Поэтому вент-блок был сделан универсальным, для того, чтобы при монтаже рабочий ставил его не задумываясь над его геометрией. А уже после монтажа выбирал, какой канал-спутник будет задействован для «чётных» этажей дома, а какой для «нечётных» и, исходя из этого, монтажник должен был на месте устанавливать в каналы-спутники заглушки.

Вера проектировщика в добросовестность наших строителей при соблюдении технологического процесса, поистине наивна. Я сам много лет работал на стройке и знаю, как строятся наши квартиры.

В итоге получается следующее. Вместо системы вентиляции с общей (транзитной) шахтой и двумя каналами-спутниками мы имеем в своих домах три транзитных канала. На нижних этажах эта проблема ещё не так заметна, а вот на верхних, если вентиляционная решётка установлена на таком транзитном канале, то не стоит удивляться посторонним запахам в квартире. Поток воздуха, поднимаясь по каналу и пролетая мимо вент.решётки, либо будет давать обратную тягу, либо будет сильно препятствовать удалению воздуха из квартиры. А, если установить заглушку, то она будет отсекать нижний поток воздуха и направлять его в сборный канал через предусмотренное окошко. Тем самым вентиляция в квартире начинается как бы с нуля – не испытывая никаких препятствий и не обременённая борьбой с другими воздушными потоками, т. е. так как и должно быть.

Иногда, когда к нам обращались за помощью люди и при описании своей проблемы, говорили, что у них последний этаж в доме, то этого бывало достаточно чтобы, не сходя с места установить причину отсутствия нормальной вентиляции. Потом оставалось только выйти на место и подтвердить свои предположения. Поверьте, от этой проблемы страдает огромное количество людей, тысячи. Дело в том, что для нормальной работы вентиляции в квартире, воздуху желательно пройти по вент-каналу хотя бы около 2-х метров по вертикали. На любом другом этаже такое возможно, но на последнем такая возможность исключена - препятствием выступает чердачное помещение. Существует три способа вывода вентиляции из квартиры на улицу. Первый – вент-каналы выходят на крышу напрямую в виде оголовка трубы. Так строили почти все дома до начала ХХ века, а потом стали постепенно отходить от этого способа. Причина – возросла этажность домов. Этот способ нас не интересует, потому что с ним проблем почти никогда не возникало. Второй способ – вентиляция, достигая чердака, накрывалась горизонтальными герметичными коробами, которые соединялись с шахтой, выходившей наружу поверх крыши. Третий способ (современный) – вентиляция попадает сначала на чердак, который служит своеобразной промежуточной вент-камерой, а уже после этого выходит наружу через одну общую вент-шахту.

Нас интересуют второй и третий варианты. Во втором случае происходит следующее – воздух по каналам со всех этажей поднимается вверх до уровня чердака и врывается в горизонтальный соединительный короб, смонтированный на чердаке. При этом происходит удар воздушного потока о крышку горизонтального вент-короба. Воздушный поток немного отклоняется в сторону вент-шахты, но если внутреннее сечение горизонтального чердачного короба недостаточное, то в коробе возникает область повышенного давления и воздух стремится найти себе выход в любое ближайшее отверстие. Таких выходов (отверстий) обычно два – вент-шахта, предназначенная для этого и канал верхнего этажа, т. к. он самый ближний и находится почти в коробе на расстоянии всего-то 40-60 см. и его проще простого «продавить» в обратную сторону. Если же сечение короба на чердаке достаточное, но крышка смонтирована слишком низко, то происходит то же самое – обратная тяга – воздушный поток из-за маленькой высоты крышки не успевает отклониться в сторону вент-шахты и происходит удар. Отражённый поток воздуха «продавливает» вентиляцию верхнего этажа и все запахи с нижних этажей заходят в эту квартиру. Бороться с этим можно двумя способами – глобальным и локальным. Глобальный – увеличить сечение чердачного горизонтального соединительного короба путём изменения его высоты в 2 – 3 раза, плюс устройство внутри короба «хитрых» приспособлений, которые мы называем «рассечками». Но, во-первых, это должны делать специалисты, а во-вторых, не рекомендуется увеличивать сечение короба, если к вент-шахте с противоположной стороны присоединены такие же короба. Локальный способ состоит в том, что каналы верхнего этажа отделяются от общего воздушного потока и отдельно заводятся в шахту поверх короба. Эти индивидуальные каналы утепляются, чтобы не нарушать температурно-влажностный режим (ТВР) чердака. И всё – вентиляция в квартире работает.

Теперь, что касается третьего (современного) варианта удаления воздуха. По этому принципу работает вентиляция во всех многоэтажках (серии: П – 44, П3М, КОПЭ и т. п.). Последние этажи в таких домах страдают чаще не от обратной тяги, а от ослабленной. Вместо того, чтобы пройти положенные по нормам 2 метра по вертикали и после этого соединиться с общим потоком, на последних этажах происходит следующее – воздух, попадая в канал, проходит всего около 30 сантиметров по вертикали и, не успев набрать силу и скорость, рассеивается. Вентиляция таким образом не пропадает, но воздухообмен в верхней квартире сильно снижается. Если же входные и межсекционные двери чердака будут открыты (часто так и бывает), то возникает сильнейший сквозняк, способный «опрокинуть» тягу в квартирах верхнего этажа. Чтобы этого не происходило, индивидуальные каналы верхнего этажа необходимо нарастить. Диаметр этих каналов 140 мм. Нужно надеть на эти отверстия трубы такого же диаметра, а места стыков тщательно обмазать алебастром. Трубы вывести примерно на высоту 1 метра и наклонить их слегка в сторону общей шахты, чтобы поток воздуха, поднимающийся снизу, пролетая рядом с выведенными трубами, силой своего потока подхватывал и вытягивал воздух из каналов верхнего этажа.

У каждого из нас в квартире есть кухня. У каждого на кухне стоит плита (газовая или электрическая). И у подавляющего большинства над плитой имеется вытяжной «зонт» (в простонародье - «вытяжка»). В чём состоит заблуждение?? В том, что очень многие люди считают «вытяжку» эквивалентом вентиляции кухни. Иначе, как объяснить то, что, устанавливая вытяжку над плитой, воздуховод от неё заводят в вентиляционное отверстие кухни, закрывая его полностью??

Делают это по нескольким причинам – либо посоветовали строители, которые делали ремонт, либо от полной уверенности, что даже так воздух из кухни прекрасно удаляется. Плюс ко всему, продавцы вытяжек утверждают, что мощность покупаемой вытяжки должна подбираться с учётом площади кухни. На самом деле всё это – заблуждение.

Попробуем разобраться, откуда это пошло. Если внимательно почитать различные нормативные документы для строительства и эксплуатации, то прослеживается странная закономерность: НИ В ОДНОМ документе Вы не встретите слово… ВЫТЯЖКА!

Замечание: 1) речь идет именно о нормативных документах, а не справочных; 2) вытяжка - кухонный вытяжной зонт(существительное), а не вытяжка - как действие(глагол).

Итак, если в нормативной базе отсутствует такое понятие, как вытяжка, то, как может нормироваться воздухообмен с ее помощью??? Нонсенс.

Тогда у конечных пользователей вытяжками возникает резонный вопрос: как же так, вытяжки существуют, а слова нет? А все очень просто, есть и слово и вытяжки, только они, как бы «вне закона». И связано это с тем, что ВСЕ жилые здания (99,99%) в России (и бывшем СССР) имеют естественную вентиляцию, или, правильнее, вентиляцию с естественным побуждением.

Т.е. воздух в наши квартиры приходит через неплотности в окнах, дверях и строительных конструкциях, а также через специальные приточные клапаны или каналы, а уходит через вент.каналы, расположенные в кухне, ванной, туалете.

Как это связано? Попробуем объяснить. Любые строительные конструкции или коммуникации, рассчитываются на определенные нагрузки. Вентиляция в этом списке не исключение. Наши каналы имеют достаточно ограниченные возможности по пропускной способности. В наилучших условиях их производительность составляет 150 – 180 м3/ч (для сравнения: современные вытяжки имеют мощность 600-1100м3\ч)

Извините, если мы заняли у Вас много времени. Вот мы и подошли к заблуждениям. Дело в том, что существуют еще нормы для механической вентиляции, которые значительно отличаются от норм для естественной вентиляции. Например, воздухообмен для кухни с естественной вентиляцией должен быть 3-х кратным, а с механической вентиляцией - 10-12 кратным. Так вот, продавцы вытяжек применяют норму (10-12 крат), не задумываясь, что вытяжка над плитой и нормы механической вентиляции никак между собой не связаны и вытяжка над плитой не имеет НИКАКОГО ОТНОШЕНИЯ К ВЕНТИЛЯЦИИ помещений.

Вытяжной зонт не предназначен для вентиляции кухни. Он лишь для удаления загрязнённого воздуха, находящегося в небольшом пространстве над плитой. Вытяжка не в состоянии справиться с воздухом, который поднялся к потолку лучше, чем обычный вентканал в верхней части помещения. Для вытяжки «дотянуться» до этого воздуха – практически непосильная задача. Дело в том, что поведение потока воздуха при всасывании и при выбросе разное. При всасывании воздух забирается с расстояния не более одного диаметра всасывающего отверстия, а выбрасывается воздушная струя на расстояние пятнадцати диаметров отверстия. Именно поэтому мы пылесосим ковёр не с высоты метра, а прижимая щётку. Именно поэтому мы в жару направляем на себя вентилятор лицевой стороной, а не обратной. Именно поэтому вытяжка не может «взять» загрязнённый воздух (запахи), который поднялся к потолку.

Вытяжка во время работы удаляет воздух над плитой и поблизости. Тем самым создаётся движение воздуха в помещении, и вовлекаются в процесс смешивания дополнительные потоки воздуха. Сколько выкачивается из помещения, столько же поступает на замену. Если вытяжка прокачала 1000 кубометров воздуха - это вовсе не означает, что в помещении несколько раз полностью обновился воздух. Возникшая пустота, которую не любит Природа, будет заполняться воздухом, который пришёл откуда угодно - из форточки, из других комнат, из щелей. Но запахи от приготовления пищи, которые поднялись к потолку, почти не участвуют в смешивании и удаляются с трудом. Неспроста в инструкциях к вытяжкам написано, что… «…с целью максимальной эффективности работы вытяжной зонт должен располагаться на 60 см. от электроплиты и на 75 см. от газовой плиты…». «…Во время работы вытяжки избегайте воздушных потоков – это может быть причиной распространения запахов по всему помещению». Если бы вытяжка была предназначена для вентиляции кухни, то в инструкциях не было бы подобных рекомендаций, а сам вытяжной «зонт» советовали бы устанавливать вверху, вместо люстры.

К слову, в инструкциях к вытяжкам нет упоминаний, на какой объём помещения она рассчитана. Это уже придумали сами продавцы данного товара. Площадь помещения на производительность НЕ ВЛИЯЕТ. И наоборот, мощность покупаемой вытяжки не вытекает из размеров помещения.

Главный фактор, влияющий на производительность вытяжки – это сечение вентканалов в наших домах. Подавляющее большинство каналов на территории нашей страны имеют сечение 130 х 130 мм, или диаметр 140 мм. Присоединяя к такому небольшому каналу механическую (принудительную) вентиляцию, мы получаем мизерный эффект. Больше воздуха, чем может такой канал всё равно не пропустит, сколько не старайся. Почти в любой инструкции к вентилятору или вытяжке нарисована диаграмма, на которой изображена кривая зависимости производительности от давления, из которой ясно, что чем выше давление, тем ниже производительность вытяжки или вентилятора. Основные факторы, из-за которых происходит повышение давления в канале и, как следствие, падение производительности – это: неровности внутри канала; смещение поэтажных блоков; выступающий раствор; зауженное сечение; материал и форма соединительных воздуховодов; каждый поворот на пути воздушного потока.

В итоге, благодаря влиянию этих факторов, в канале и на подходе к нему будет создаваться повышенное давление, а, как известно, чем выше давление, тем меньше производительность вытяжки. Это означает, что МОЩНАЯ вытяжка сама себя «душит». И чем мощней вытяжка - тем сильней она себя «запирает».

Можно присоединить вытяжку производительностью 1000 м3/ч, можно 1500 м3/ч, можно 5000 м3/ч (если такая есть), но во всех случаях результат будет одинаков – в канал удастся протолкнуть чуть больший объём воздуха и всё!!! Остальное – потери!!!

Как-то на одно из подключений вытяжки к вентканалу диаметром 140 мм., в серии П-44, мы специально прихватили с собой чашечный анемометр для замеров. Когда почти всё было смонтировано, спросили у клиента разрешение немного поэкспериментировать. Разъединили воздуховод и поставили заранее заготовленную вставку с анемометром. Вытяжка четырёхскоростная "САТА". Вентилятор центробежный. Протяжённость воздуховода 3,5 метра с двумя поворотами. Воздуховод пластмассовый, диаметром 125 мм. Максимальная производительность вытяжного купола 1020 м3/ч. Анемометр был установлен перед последним поворотом (у самого входа в вентблок). Первая скорость - анемометр показал 250 кубов/час. Вторая скорость - показания 340 кубов/час. Третья скорость - показания 400 кубов/час. Четвёртая скорость – 400 кубов/час. Итог: 1) разница в производительности между первой и четвёртой скоростями - минимальна; 2) канал пропустил ВСЁ ЧТО МОГ, а значит, потери просто огромны; 3) шум на третьей и четвёртой скорости вырос, а толку ноль. И это при том, что стенки соединительных воздуховодов и вентиляционного канала очень гладкие!!! Представьте, каковы будут потери производительности, если присоединить вытяжку к вентканалу, который выполнен, скажем, в кирпичной кладке!!!

Конечно, можно использовать вытяжку как простой вентилятор, но в этом случае не стоит надеяться на то, что она обеспечит вам полноценный воздухообмен. Мы не отговариваем от приобретения вытяжки вообще и не утверждаем, что это не нужная и бесполезная вещь. Конечно это не так. Единственная цель, которую мы преследуем – это желание предостеречь потребителя от всеобщего заблуждения. А именно: 1) не стоит воспринимать вытяжной зонт на кухне как эквивалент вентиляции помещения – он не имеет к этому никакого отношения; 2) покупая вытяжку, нельзя отталкиваться от размеров помещения – это вещи не связанные.

Так бывает. Вроде работала-работала много лет и «вдруг» перестала. Многие жильцы склонны полагать, что причиной этому являются соседи, которые влезли в вентиляционный стояк и что-то там перекрыли. Конечно, есть и такие «умельцы». Эти «спецы» прекрасно понимают, что по электрической сети течёт ток, по канализации - какашки, по трубам – вода, но когда дело доходит до вентиляции – логика им отказывает – они не могут понять, что там вовсе не пустота, которую надо занять, там – движется воздух.

Но речь не о них. Если сразу отсечь все случаи, когда соседи действительно нарушили вентиляцию и попытаться разобраться в остальных причинах, повлиявших на её работоспособность, то окажется, что огромное количество проблем с вентиляцией жильцы создают себе сами.

Как это происходит? Для примера возьмём самую распространённую современную схему естественной вентиляции: а) многоэтажный дом, б) вентиляция дома выходит на тёплый чердак и состоит из сборного канала (общая шахта) и канала-спутника. Под эту схему подходят дома серий: П-44, П-3М, КОПЭ, П-46, П-55, П-30, П-42, П-43, некоторые монолитные дома и многие менее распространённые серии.

Вентиляция в этих домах состоит из сборного канала (общая шахта), который идёт транзитом с первого этажа и до чердака. Помимо этого для каждой квартиры имеется индивидуальный канал (канал-спутник), который начинается с вентиляционной решётки в квартире, затем поднимается на один этаж и, не доходя до такого же индивидуального канала вышерасположенной квартиры, выходит через отверстие в общую шахту, где воздух и продолжает своё движение до чердака и дальше на улицу.

Чтобы проще было понимать данную схему, представьте себе полноводную реку с впадающими в неё небольшими речушками. Это и есть рассматриваемая схема вентиляции. Река – это сборная шахта; ручейки, впадающие в неё – это каналы-спутники.

Как притоки питают полноводную реку, так и каналы-спутники наполняют воздухом сборную шахту. Если начать перекрывать притоки, то река обмелеет и пересохнет. Если из каналов-спутников не будет выходить воздух, то скорость и объём воздуха в сборной шахте существенно уменьшится. Поскольку система вентиляции дома – это цепочка взаимосвязанных и взаимозависимых звеньев, то нарушение одного из звеньев приводит к изменениям во всей цепи, что в итоге оборачивается проблемами для всей системы вентиляции стояка, подъезда, а иногда и дома.

Можно проследить все этапы нарушения системы вентиляции.

Обычный 17-ти этажный панельный дом, каких полно сплошь и рядом. Схема вентиляции с «тёплым чердаком», применённая в этих домах – пожалуй, лучшая из того, что придумал человек для жилых высотных домов. Эта система вентиляции способна работать даже в сильнейшую жару. Хотя, по определению, она не должна работать летом. В жару вентиляция по всем условиям и правилам должна остановиться или опрокинуться (обратная тяга). Однако этого не происходит в данных домах. Если, конечно, для этой системы вентиляции созданы условия, необходимые ей для работы.

Один подъезд любого многоподъездного дома с "тёплым чердаком" - это замкнутая и обособленная система. Вентиляция любой квартиры этого подъезда – это составная часть данной системы. То есть, вентиляция каждой квартиры зависит от остальных квартир подъезда и, наоборот – каждая квартира оказывает влияние на все остальные квартиры.

Влияние одной квартиры на свой стояк или весь подъезд – незначительное и не способно изменить «расстановку сил». Но это если одна квартира. А если их несколько?? Если их пять, или десять, или двадцать, или половина. А если больше половины? То есть, если имеются квартиры, которые не участвуют в системе (выпадают из неё), значит, данная система теряет силу, слабеет. Существует определённая критическая точка, после которой она даёт сбой. То есть сумма всех воздушных потоков, выходящих на чердак, оказывается недостаточной, чтобы вытолкнуть этот воздух с чердака в атмосферу. Потому что общая вытяжная шахта, идущая с чердака на крышу(на улицу), имеет довольно внушительные размеры. И эта прорва «хочет кушать», т. е. её размеры рассчитаны на прохождение определённого объёма воздуха, который она недополучает. Есть такая поговорка: «Шилом моря не согреешь». Это как раз наш случай. В результате, скорость и плотность воздушного потока в такой шахте снижается и тяга опрокидывается. Зимой более «тяжёлый» холодный воздух опускается, а выходящий тёплый воздушный поток («шило») слишком мал для больших размеров шахты («море»).

Возникает резонный вопрос: «Почему уменьшается объём воздуха, выбрасываемого через вент.шахту в атмосферу? В чём причина?».

Ответ можно получить на примере самого маленького звена общей системы вентиляции – на примере вентиляции отдельно взятой квартиры. ры.

В квартире имеется два вентиляционных канала. Один работает на кухню, другой – на с/узел (ванная+туалет). Два канала 24 часа в сутки удаляют воздух из квартиры в вентиляцию. На смену удалённому грязному, влажному, отработанному воздуху должен прийти другой воздух – наружный, свежий, обогащённый кислородом. Т. е. ПРИТОК. Благодаря этой циркуляции, этому постоянному замещению (притоку), в квартире поддерживаются нормальные условия для проживания.

Нормальным, полноценным притоком можно считать только приток наружного воздуха . Воздух, пришедший с лестничной площадки через щели во входной двери или, пришедший из соседней комнаты (квартиры), по качеству ничем не лучше того воздуха, который уже имеется в квартире. Он такой же грязный, влажный, в него уже покурили, пшикнули туалетным освежителем и насытили «ароматами» кухни. Это как в старом анекдоте про концлагерь: «Сегодня будет смена белья. Первый барак меняется со вторым».

Раньше приток в квартиру, в основном, осуществлялся через щели и неплотности в наших старых, страшных, кривых, дырявых окнах. При замене этих позорных окон на новые герметичные стеклопакеты, нарушается прежний порядок циркуляции воздуха. Новые окна очень плотные, щелей в них практически нет, а значит приток наружного воздуха через них почти нулевой. Временное приоткрытие форточек и створок – это самообман. Вентиляция работает постоянно, а значит потребность в притоке тоже постоянная.

Кто-нибудь пытался выкачать воздух из пластиковой бутылки?? Правильно. Это не возможно. А если в бутылке сделать отверстие?? Тогда можно выкачивать воздух из бутылки до бесконечности. Отверстие – это приток. Бутылка – это квартира с герметичными стеклопакетами. Когда окна закрыты – вентиляция нормально работать не может. В этих условиях с ней может происходить всего две вещи:

а) один из вент-каналов квартиры (более сильный канал) начнёт перетягивать другой канал. То есть второй, более слабый канал, начнёт выполнять функцию притока, который был загублен установкой новых окон;

б) оба вент-канала будут работать как прежде, а недостающий приток будут возмещать через щели между другими квартирами. То есть будут засасывать в квартиру точно такой же отработанный воздух, какой и удаляется, только уже с чужими запахами.

Вот и получается, что: в одном случае, вместо двух нормально работающих каналов квартиры, мы имеем только один работающий канал. А значит, объём удаляемого воздуха из одной квартиры уменьшился, как минимум, наполовину(!!!). Во втором случае, каналы вроде бы наполняют сборную шахту воздухом, но это воздух, находящийся внутри дома, а не наружный. А значит, каналы не работают на квартиру, в которой они расположены и циркуляция воздуха в этой квартире нарушена.

Теперь выйдите на улицу, посмотрите на любой дом, выберите любой стояк квартир и посчитайте, сколько по всей вертикали осталось старых окон, а сколько стоит пластиковых. Те, что с пластиком – можно вычёркивать из общей системы вентиляции подъезда. Это – балласт. Без притока эти квартиры гирями висят на ногах системы вентиляции. И если летом или зимой (зимой реже) из ваших вент-каналов «вдруг» пойдёт обратная тяга, то можете смело сказать этим соседям «большое спасибо». Они очень старались.

Основной вывод.

Нельзя бездумно устанавливать герметичные стеклопакеты. Эти окна не сами по себе. Они - часть системы вентиляции. От Вас зависит, будет вентиляция работать или нет. Решили поставить герметичные стеклопакеты?? Организуйте ПОСТОЯННЫЙ ПРИТОК.

Evaluation of the Airflow Determination Precision in Ventilation Systems During their Rating

K. E. Taratyrkin, D. V. Chernoivanov

Keywords : ventilation system, airflow rate, ultimate relative accuracy of airflow calculation, mean square error, turbulent flow pulsation

Startup of ventilation systems and their rating are carried out in accordance with GOST 12.3.018-79 "Ventilation systems. Aerodynamic test methods" and SP "73.13330.2012 "Inside sanitary and technical systems of buildings". The article analyzes the main factors affecting the precision of determination of airflow rate in ventilation systems, impact of some of these factors is evaluated quantitatively.

Описание:

Пусконаладка систем вентиляции и их паспортизация проводятся в соответствии с ГОСТ 12.3.018-79 «Системы вентиляционные. Методы аэродинамических испытаний» и СП 73.13330.2012 «Внутренние санитарно-технические системы зданий». В статье проанализированы основные факторы, влияющие на точность определения расхода в системах вентиляции, влияние некоторых из этих факторов оценено количественно.

К. Е. Таратыркин , директор наладочной организации по воздуху ООО «АК-ИТР», [email protected]

Д. В. Черноиванов , инженер, ООО ФПК «Космос-Нефть-Газ»

Пусконаладка систем вентиляции и их паспортизация проводятся в соответствии с ГОСТ 12.3.018-79 «Системы вентиляционные. Методы аэродинамических испытаний» и СП 73.13330.2012 «Внутренние санитарно-технические системы зданий» . ГОСТ 12.3.018-79 содержит требования к подготовке и проведению испытаний, требования к аппаратуре для измерения скоростей потока, а также определяет положение мерного сечения, количество точек замера и их координаты и содержит расчет погрешности измерения расхода в зависимости от специфики конкретного проводимого испытания – от испытательного оборудования, характеристик мерного сечения, атмосферных условий. В СП 73.13330.2012 определено значение максимального отклонения фактического расхода воздуха от предусмотренного в проектной документации. Согласно данному своду правил значение отклонения не должно превышать ±8 %, однако на практике при проведении аэродинамических испытаний не всегда удается получить результаты, удовлетворяющие указанному критерию. А ведь несоответствие расхода на величину более ±8 % является поводом для отказа от приемки системы вентиляции со всеми вытекающими отсюда последствиями. Причин несоответствия может быть множество, но вся ответственность в конечном счете ложится на организацию, производящую монтаж.

Однако давайте задумаемся: насколько требования, указанные в СП 73.13330.2012, выполнимы при проведении замеров в «полевых» условиях? Существуют ли объективные предпосылки для пересмотра нормы ±8 %? Размышления авторов по этому вопросу представлены в данной статье.

Наиболее вероятные причины отклонений

Естественно, причин несоответствия замеренного расхода проектному много, и, к сожалению, многие из них не зависят от качества монтажа вентиляционной системы или от мастерства и технической оснащенности наладчиков.

Во-первых , как известно, расход в системе зависит от ее аэродинамического сопротивления. При разработке проекта рассчитываются проектный расход, сопротивление системы воздуховодов, и, исходя из этого, подбирается соответствующий вентилятор. При монтаже вентиляционной системы ее фактические размеры будут несколько отличаться от проектных. Некоторые воздуховоды окажутся чуть длиннее, некоторые – чуть короче, радиусы поворота отводов могут оказаться чуть круче, и поэтому отводы будут создавать большее сопротивление. Воздуховоды и фасонные элементы имеют конструктивные допуски, поэтому фактические размеры у разных производителей могут отличаться. Шероховатость стенок каналов тоже может несколько отличаться от той, что предусмотрена расчетом. В совокупности все эти небольшие конструктивные отклонения вентиляционной сети могут привести к несоответствию расхода в системе расчетному.

Во-вторых , конструктивные допуски вентиляционной установки могут приводить к отклонению от номинала по расходу воздуха. Данное отклонение регламентируется в ГОСТ ИСО 5802–2012 «Вентиляторы промышленные. Испытания в условиях эксплуатации» и может составлять до ±1,5 % по объемному расходу.

В-третьих , система вентиляции является открытой и определенным образом реагирует на изменение параметров окружающей среды. Приведем пример. Вентиляционная установка находится на крыше. Зима, мороз. В помещении включено отопление. Перепад температур и перепад высот создают естественную тягу, направленную из помещения. При работе вентиляционной установки эта тяга создает дополнительное сопротивление, и расход воздуха уменьшается.

Порывы ветра вблизи вентиляционной установки вызывают изменение статического давления. Это приводит к колебанию расхода вентилятора и, как следствие, скорости в мерном сечении. Поэтому в ветреную погоду точность аэродинамических испытаний может быть снижена. Таким образом, ввиду открытости вентиляционной системы колебания параметров окружающей среды – давления, температуры, влажности, скорости и направления ветра – оказывают влияние на расход воздуха.

Следующая большая группа погрешностей связана с самой методикой испытаний и с техникой проведения измерений. Эти погрешности зависят от точности показаний приборов, точности позиционирования измерительного инструмента, правильности выбора мерного сечения и т. д. Большинство этих погрешностей учтено в ГОСТ 12.3.018–79 при оценке общей погрешности методики.

Погрешность методики определения расхода по ГОСТ 12.3.018

В соответствии с ГОСТ 12.3.018–79 предельная относительная погрешность определения расхода воздуха в процентах выражается следующей формулой:

δ L = (2σ L + δφ), (1)

где δφ – предельная относительная погрешность определения расхода воздуха, связанная с неравномерностью распределения скоростей в мерном сечении;

σ L – среднеквадратичная относительная погрешность, обусловленная неточностью измерений в процессе испытаний.

Значение погрешности δφ зависит от формы воздуховода, количества точек измерения и расстояния от места возмущения потока до мерного сечения. В табл. 1 приведены значения погрешности δφ, представленные в ГОСТ 12.3.018–79.

Таблица 1
Форма
мерного
сечения
Число точек измерений δ, %, при расстоянии от места возмущения потока до мерного сечения в гидравлических диаметрах D h
1 2 3 5 > 5
Круг 4 20 16 12 6 3
8 16 12 10 5 2
12 12 8 6 3 2
Прямоугольник 4 24 20 15 8 4
16 12 8 6 3 2

Как следует из табл. 1, отклонение по расходу воздуха, вызванное неравномерностью профиля скорости в воздуховоде при расположении мерного сечения на расстоянии трех гидравлических диаметров (минимально допустимое в расстояние) от места возмущения потока, может составить до 15 %. Значение погрешности σ L определяется по формуле:

где σ p , σ B , σ t – среднеквадратичные погрешности измерений динамического давления P d потока, барометрического давления B a , температуры t потока соответственно;

σ D – среднеквадратичная погрешность определения размеров мерного сечения воздуховода; при 100 мм ≤ D h 300 мм величина σD = ±3 %, при Dh > 300 мм величина σ D = ±2 %.

Значения σ p , σ B , σ t по ГОСТ 12.3.018–79 представлены в табл. 2.

Как следует из табл. 2, значения погрешностей зависят от класса точности прибора и от того, в какой части шкалы прибора находится замеряемое значение скорости. Однако в последнее время появились приборы, которые имеют более высокий класс точности, а также более точно измеряют скорость воздуха в нижней части шкалы прибора. Возможно, это и послужило поводом к ужесточению требований и снижению значения допустимого отклонения до ±8 % (до 2012 года допустимое отклонение составляло ±10 %).

Приведем пример расчета предельной погрешности измерения расхода, взятый из ГОСТ 12.3.018–79.

«… Мерное сечение расположено на расстоянии 3 диаметров за коленом воздуховода диаметром 300 мм (т. е. δ D = ±3 %). Измерения производят комбинированным приемником давления в 8 точках мерного сечения (т. е. по табл. 1 σ φ = +10 %). Класс точности приборов (дифманометр, барометр, термометр) – 1,0. Отсчеты по всем приборам производятся примерно в середине шкалы, т. е. по табл. 2, σ p = σ B = σ t = ± 1,0 %. Предельная относительная погрешность измерения расхода воздуха, %, составит: … ».


Таким образом, мы видим, что методика аэродинамических испытаний, описанная в ГОСТ 12.3.018–79, во многих случаях имеет погрешность больше, чем допустимое в СП 73.13330.2012 отклонение замеренного расхода от проектного. В некоторых случаях погрешность может превышать 20 %.

Влияние турбулентных пульсаций

В последнее время чувствительность приборов для определения скорости воздуха в воздуховоде значительно выросла. Современные приборы стали чувствительны к пульсациям турбулентного потока, которые, в свою очередь, могут внести некоторую погрешность в результаты измерений.

Определим погрешность, вносимую турбулентными пульсациями потока. На рис. 1 представлен принципиальный график изменения продольной составляющей мгновенной скорости в произвольной точке сечения в зависимости от времени.

Из рис. 1 видно, что мгновенную скорость в определенной точке пространства можно представить как сумму осредненной по времени скорости и пульсации скорости:

В соответствии с теорией Прандтля пульсационная составляющая продольной скорости потока зависит от пути смешения и градиента продольной скорости от оси к стенке. Путь смешения представляет собой длину пробега макроскопического турбулентного объема жидкости (газа) и определяется, как:

l = ky , (4)

где k – экспериментальная постоянная (постоянная Кармана) k = 0,4;

y – расстояние от стенки трубопровода до произвольной точки сечения.

Пульсационная составляющая определяется выражением:

Из теории Прандтля следует, что абсолютное значение пульсаций скорости увеличивается от стенки канала к его оси, а процентное отношение пульсационной составляющей скорости к осредненной по времени скорости в любой точке сечения будет постоянно для потока с заданными параметрами:

Результаты расчета пульсационной составляющей скорости в зависимости от скорости потока в воздуховоде круглого сечения диаметром 400 мм представлены в табл. 3. При этом профиль скорости в воздуховоде принимался в соответствии со степенным законом:


(7)

где u – осредненная по времени скорость в произвольной точке сечения;

u 0 – осредненная по времени скорость на оси трубопровода;

R – радиус трубопровода;

η – эмпирический коэффициент.

Эмпирический коэффициент η зависит от числа Рейнольдса и определяется по графику (рис. 2).

Точки замеров, обозначенные в табл. 3 (y 1 = 0,054D и y 2 = 0,28D ), соответствуют координатам замера скорости в круглых воздуховодах согласно ГОСТ 12.3.018–79. Таким образом, при проведении замеров отклонение замеренной скорости от осредненной по времени, вызванное турбулентными пульсациями потока, может составлять ±5…±7 %.

Среднеквадратичное отклонение пульсационной составляющей от осредненной по времени скорости при этом будет равно:

Следовательно, значение среднеквадратичного отклонения составит приблизительно 3,5…5 %.

Оценим вероятность получения погрешности измерения скорости более 1 % либо в большую, либо в меньшую сторону от средней скорости. Оценку вероятности проведем для одного, трех и десяти замеров. Для этого условимся, что результаты условных замеров подчиняются закону нормального распределения случайной величины. В таком случае вероятность получить отклонение, превышающее среднее значение скорости более чем на 1 %, составит:

  • для одного измерения – 42 %;
  • для трех измерений – 7,4 %;
  • для десяти измерений – 0,17 %.

Приведенные выше результаты расчетов показывают, что влияние турбулентных пульсаций скорости может ощущаться лишь при небольшом количестве замеров. Например, измерив скорость в одной точке три раза, мы с вероятностью 7,4 % ошибемся более чем на +1 % или на –1 %. При этом результаты замеров скорости в других точках сечения с большой долей вероятности нивелируют это отклонение.

Опыт других стран

Европейские нормы, которые регламентируют приемку систем вентиляции, менее жесткие, чем российские. Например, стандарт EN 12599 «Вентиляция для зданий – Процедуры проведения испытаний и измерительные методы для передачи систем кондиционирования воздуха и систем вентиляции» допускает отклонение расхода всей системы от проектного ±15 %, а для каждого отдельного помещения допускается отклонение до ±20 %. При таких нормативах сдача и наладка систем вентиляции становятся вполне решаемой задачей и перестает быть «подвигом».

В работе предпринята хорошая попытка разобраться в вопросе, какое отклонение расхода считать справедливым. Авторы провели прямое численное моделирование турбулентных течений при числах Рейнольдса, характерных для вентиляционных систем. Численное моделирование проводилось с применением специализированного программного обеспечения. Результаты, полученные по компьютерной модели, сверялись с данными экспериментов . При этом была показана хорошая сходимость модели с опытом. Далее было проведено исследование отклонения фактического расхода, определенного по модели, от замеренного по методикам стандартов ISO 3966, EN 12599, Pr EN 16211 в тех же модельных течениях. Методики указанных выше стандартов аналогичны ГОСТ 12.3.018–79, но отличаются количеством точек замеров и их расположением. Также было исследовано влияния удаления мерного сечения от мест возмущения потока (от отводов). Некоторые результаты, полученные в для прямоугольных воздуховодов, приведены в табл. 4.

Таблица 4
Схема
испытаний
Количество осей
(точек)
Макс. погрешность, %
L / D, расстояние от места возмущения
5 10 45
ISO 3966 5 (25) 4 4 2
10 7 7
8 8 5
17 11 9
15 6 4

Нестандартный метод

15 7 7

Согласно и профиль скорости в воздуховоде полностью устанавливается лишь на расстоянии, равном приблизительно 45 гидравлическим диаметрам от места возмущения.

Заключение

В данной статье были проанализированы основные факторы, влияющие на точность определения расхода в системах вентиляции, причем влияние некоторых из этих факторов было оценено количественно. Например, ГОСТ 12.3.018–79 допускает погрешность описанной в нем методики определения расхода воздуха более 20 %. Отклонение параметров вентиляционной установки от номинала может составлять до ±1,5 % .

EN 12599, регламентирующий приемку систем вентиляции в Европе, определяет максимальное отклонение замеренного расхода от проектного не более ±15 % для системы в целом, а для отдельных помещений не более ±20 % .

Ввиду объективных обстоятельств, изложенных в данной статье, критерий приемки системы вентиляции, определенный в СП 73.13330.2012, – максимальное отклонение замеренного расхода от проектного не более ±8 % – является необоснованным, не имеющим под собой никакой – ни научной, ни практической базы. Поэтому авторам представляется необходимым поднять вопрос о пересмотре значения допускаемого отклонения в сторону увеличения согласно последним достижениям теории и практики.

Литература

  1. ГОСТ 12.3.018–79 «Системы вентиляционные. Методы аэродинамических испытаний». – М., 1979.
  2. СП 73.13330.2012 «Внутренние санитарно-технические системы зданий». – М., 2012.
  3. ГОСТ ИСО 5802–2012 «Вентиляторы промышленные. Испытания в условиях эксплуатации». – М., 2012.
  4. Абрамович Г. Н. Прикладная газовая динамика. – М.: Госуд. изд. техн.-теор. лит-ры, 1953.
  5. EN 12599 «Вентиляция для зданий – Процедуры проведения испытаний и измерительные методы для передачи систем кондиционирования воздуха и систем вентиляции». 2012.
  6. Care I., Bonthoux F., Fountane J.-R. Measurement of air flow in duct by velocity measurements. EDP Sciences, 2014.
  7. Bonthoux F., Fountane J.-R. Measurement of flow rate in a duct by investigation of the velocity field. Uncertainty linked to position and number of measurement points. – Roomvent, 2002.

Работоспособность вентиляции можно проверить, а можно и измерить. Измерять её нужно специальным прибором, который называется - анемометр. Это устройство показывает, с какой же скоростью воздух двигается в вентиляционной шахте. Если иметь на руках расчётную таблицу, возможно подставить в неё показания анемометра и сечение вентиляционной сетки. Таким образом мы получим цифру, которая и покажет, сколько кубометров воздуха за 1 час (м3/ч) будет проходить сквозь решётку вентиляции, сравнив показатели с нормами СНиП , определяется качество работы системы вентиляции. Однако это ещё не всё. В ходе проверки будет большое число условий, которыми нельзя пренебрегать. В противном случае данные измерений будут не правильными.

По методу испытаний воздухообмена жилых домов, замеры нужно проводить при разности температуры внешнего и внутреннего воздуха примерно 13 градусов по Цельсию. К примеру на улице + 10 градусов, а в квартире +23. И при всем этом на улице температура воздуха обязана быть не больше + 5 градусов. Все дело в том, что в тёплое время года вентиляция естественно работает чуть хуже. С этим в принципе ничего нельзя сделать, так как законы физики одинаковы для всех. Если измерить вентиляцию при более высокой температуре чем плюс 5, то данные измерений, которые мы получили, будут некорректными. Так вот: чем теплее будет температура внешнего воздуха, тем хуже будут данные измерения. А в жару, в некоторых ситуациях, даже неплохо работающая вентиляция может вдруг перестать функционировать или даже начать работать в обратную сторону, возникает обратная тяга. Потому, если в квартире, например, +20 градусов, а на улице -5, то весь воздух по вентиляционным каналам будет стремиться из помещения на улицу.

И если в помещении температура, например, +24, а на улице жара под +30, то, в некоторых ситуациях, велика возможность того, что вентиляция даст обратную тягу, впрочем при этом она не будет неисправной, так как в данных условиях она, по законам природы, и не могла правильно работать. Таким образом, измерить вентиляцию возможно, лишь если она исправно работает. Однако ранее нужно узнать работает ли она. Это может выполнить любой человек – огромных усилий для всего этого не понадобится.

Для этого нужен малый кусочек туалетной бумаги. Не нужно брать листок газеты, картона или журнала. По какой причине? По существующим нормам на кухню с электрической плиткой, ванную и туалет положено соответственно: 60, 30 и 25 кубометров в час воздуха. А для того, чтобы достичь таких значений, нужна относительно небольшая скорость потока воздуха сквозь вентиляционную решётку и подобное движение возможно обнаружить лишь тоненьким листочком бумаги. Во многих квартирах притягивается и кусок тяжёлой, плотной бумаги, однако это свидетельствует о том, что в данном домевентиляцияработает так сильно, что превышает все необходимые нормы. Тут стоит принимать в расчет ещё одно нужное условие проверки тяги. Именно по этой же методике испытаний воздухообмена жилых домов, при проверке кондиционирования, в одном из помещений приоткрывают окно на 7–10 сантиметров и открывают дверь между этим помещением и кухней или санузлом.

Производственный контроль или проверка эффективности работы вентиляционной системы это одно из основных условий грамотного использования оборудования. Необходимость проверок эффективности вентиляционных систем предусмотрена ГОСТом 12.4.021-75 и СНиП 3.05.01-85. Проверки и осмотры оборудования проводятся по графику, который составляется администрацией предприятия. Ежедневно проводятся профилактические осмотры оборудования с занесением результатов в журнал.

Необходимость проверки вентиляции

Зачастую сложно обнаружить самостоятельно, что вентиляция неэффективна. Оборудование может работать, но вытягивать отработанный воздух слабо или наоборот плохо подавать свежий. Жители современных домов, оснащенных центральными системами кондиционирования и вентиляции, могут жаловаться на плохое самочувствие, бессонницу и головные боли. Причина недомоганий иногда скрывается в не достаточно эффективной работе вентиляционной системы.

На промышленных объектах в воздух выделяются пыль, ядовитые или зловонные испарения, тепло. Поэтому еще важнее эффективная работа вентиляционной системы в производственных цехах. Некачественное удаление вредных выделений с рабочего места может привести к травматизации персонала, развитию профессиональных заболеваний и даже гибели. Визуальные методы проверки работы вентиляции обычно не достаточно эффективны.

Необходимы проверки эффективности системы вентиляции и перед ревизией санитарно-эпидемиологических инстанций.

Цель проверки вентиляции


Во время проверок эффективности работы вентиляционных систем обнаруживаются неисправности, могущие повлечь несчастные случаи на производстве или другие нежелательные ситуации. Проверка показывает, правильно ли был произведен расчет эффективности вентиляции на стадии проектирования, справляется ли оборудование с нагрузкой и выдает ли необходимую тягу.

Основная цель замеров эффективности работы вентиляционных систем – это определение расхода воздуха и потерь давления в системе и шахтах.

Промышленные вентиляционные системы представляют собой сложное сочетание высокоточной электроники и механики, состоящее из десятков элементов. Без специалистов невозможно оценить эффективность работы вентиляции.

Проверка эффективности вентиляционной системы осуществляется лицензированной инспекцией. От организации-заказчика выделяют одного специалист по обслуживанию системы, хорошо знакомого с ее конструкцией и местами расположения основных узлов. Если на предприятии более десяти вентустановок, требуется и помощь электрика. На основании данных заполняется акт о неполадках и таблицы кратности воздухообмена в производственных цехах. Некоторые лаборатории предлагают сразу составить смету работ по устранению неполадок и увеличению эффективности системы вентиляции.

Периодичность проверки вентиляции

Инструментальная проверка эффективности вентиляционных систем и шахт проводится:

  • в помещениях с выделением горючих, взрывчатых, радиоактивных или ядовитых веществ I-II классов – 1 раз в 30 дней ;
  • в помещениях с приточно-вытяжными системами1 раз в 12 месяцев ;
  • в помещениях с естественной или механической общеобменной системой – 1 раз в 36 месяцев .

Проверка эффективности работы систем вентиляции – это сочетание инструментальных и лабораторных измерений.

Проверка эффективности вентиляции проводится методом замеров:

  • скорости движения воздуха в вентканалах и воздуховодах;
  • кратности воздухообмена (рассчитывается)

Показатели замеров могут быть как повышенными, так и пониженными и в обоих случаях они говорят о недостаточно эффективной вентиляции.

Комплекс проверочных мероприятий:

  • Проверка естественной системы вентиляции. Проводится при вводе здания в эксплуатацию. Результаты вносятся в акт первичного обследования;
  • Проверка искусственной системы вентиляции. Проверяется состояние и работоспособность всех составляющих приточной, смешанной или вытяжной вентиляции. Данные заносятся в протокол лабораторных замеров. Клиент получает и заключение о соответствии или несоответствии проектным нормам.

Чаще всего энергоэффективность вентиляционной системы проверяется в два этапа. На первом этапе обнаруживаются наиболее заметные недостатки:

  • повреждение гибких элементов;
  • негерметичность корпусов и воздуховодов;
  • недостаточное количество ремней привода;
  • разбалансировка вентиляторов.

Все недостатки заносятся в ведомость дефектов. После исправления которых проводится вторая часть: инструментальная проверка эффективности работы вентиляционной системы.

В некоторых случаях (если клиент не может за короткий срок устранить недочеты) проверка реализуется в один этап. Тогда все дефекты фиксируются непосредственно в протоколе замеров эффективности работы вентиляционной системы.

Проведение работ

Для оценки эффективности работы вентиляционной системы проводятся следующие замеры:

  • Параметры микроклимата в помещениях, обслуживаемых вентиляцией. Измеряется уровень диоксида углерода в рабочей зоне и снаружи;
  • Состав воздуха. Этот показатель измеряется обычно на промышленных предприятиях, проводятся аэрозольный и газовый анализы состава воздуха в рабочих помещениях;
  • Аэродинамические испытания. Проводятся по методике ГОСТ 12.3.018-79.

Замеры эффективности работы системы вентиляции проводятся через пневмометрические отверстия, расположенные по самой вероятной оси симметрии воздушного потока в ответвлениях воздуховодов. Если места для замеров определены не правильно, повышается погрешность подсчетов, делая их бесполезными.

Для определения параметров воздушной среды берутся пробы воздуха в рабочее время, в местах нахождения персонала. Иногда в каждой точке забора берется до 5 проб. Пробы отбираются с помощью аспираторов или побудителей тяги.

Для проведения инструментальной проверки эффективности работы вентиляционной системы требуется следующее оборудование:

  1. рулетка;
  2. фонарик;
  3. термометр;
  4. микроманометр или дифференциальный манометр;
  5. пневмометрические трубки;
  6. анемометры с воронками;
  7. тахометр.

Все результаты инструментальной проверки эффективности работы вентиляционной системы заносятся в сводную таблицу. Многие фирмы сразу делают электронную версию акта, так как расчет эффективности вентиляции проводится компьютером с помощью специальных программ. Можете позвонить им и они конкретно подскажут как проверить вентиляцию в квартире или доме самому.

Бесприборный контроль вентиляции

Иногда на практике проверка эффективности вентиляции проводится бесприборным методом.

Работу вытяжных вентиляторов проверяют листочком бумаги. Если он удерживается на вентиляционной решетке, тяга есть. Но это не объективный способ. Листок на выходе канала удерживается не движением воздуха, а разностью давлений в помещении и в вентканале, создаваемой иногда гравитационным напором.

Поэтому действительно заметить эффект от работы вытяжной вентиляции можно с помощью проверки дымом. Под вытяжным отверстием закуривается сигарета. Если дым направляется к решетке, вентиляция работает удовлетворительно. В противном случае все помещение постепенно заполняется дымом. Проведение проверки эффективности работы вентиляции методом, описанным выше, носит скорее приблизительный характер. Ее результаты не фиксируются письменно и не используются для расчетов эффективности вентиляции.

Эффективность работы вентиляции

Показатель энергоэффективности вентиляции называется коэффициентом воздухообмена.

Энергоэффективность вентиляции вычисляется по формуле:

К=(Ту-Тпр)\(Тоз-Тпр),

где К — коэффициент энергоэффективности вентиляции, Ту – температура удаляемого воздуха за пределами обслуживаемой зоны, в градусах Цельсия, Тпр – температура приточного воздуха, Тоз — температура воздуха в обслуживаемой зоне.

О том, почему может значительно падать эффективность вентиляции, смотрите ролик.

Позволяет практически точно определить расход воздуха. При использовании устройства диаметром 60-100 mm можно достичь минимальной погрешности измерений при определении скорости на вентиляционной решетке. Если предстоит снятие показателей внутри воздуховода, следует использовать анемометр с небольшим диаметром: в пределах 16-25 mm. Для определения скорости в труднодоступных участках воздуховодов рекомендуется воспользоваться телескопическим зондом.

Определение расхода воздуха

Этап первый. Определение зоны для создания рабочего отверстия. Основное требование — это должен быть прямой участок, минимальная длина которого составляет 5d, расстояние от изгиба трубы до точки сверления — не менее 3d, и до следующей смены направления — от 2d и более. (для справки: d=диаметр воздуховода). Важно! Необходимо позаботиться о том, чтобы диаметр отверстия совпадал с размером зонда.

Этап второй. Проведение нескольких измерений, количество определяется согласно ГОСТ 12.3.01 8-79. Расчет усредненной скорости в некоторых типах анемометров осуществляется автоматически. Если подобная функция отсутствует, рассчитать среднеарифметическое значение придется самостоятельно.

При осуществлении измерений стоит учитывать ряд ограничений.
Не использовать термоанемометры при предполагаемой скорости рабочей среды свыше 20 м/с, так как это может привести к повреждению датчика.
Трубку Пито не рекомендуется эксплуатировать в рабочей среде с большим количеством засоренности, аналогичное требование выдвигается и в отношении термоанемометра.

В газопроводах с высокой температурой рабочей среды недопустимо использование устройств, содержащих элементы из пластика, так как он с большой вероятностью может деформироваться.

Для расчета объемного расхода воздуха следует полученную скорость умножить на площадь сечения трубопровода. Есть и еще один существенный момент.

Для точного определения скорости следует воспользоваться формулой:
V=Vср.изм.+t*.+p* Vср. изм
Значения t и p необходимо взять из таблицы:

Температура воздуха p t Pa
50 0,03 0,05 720
40 0,02 0,03 730
30 0,01 0,02 740
20 0,01 0 750
10 0 -0,02 760
0 -0,01 -0,03 770
-10 -0,01 -0,05 780
-20 - -0,07 -
-30 - -0,09 -
-40 - -0,11 -
-50 - -0,13 -

Поправки на давление воздуха и его температуру позволяют уменьшить погрешность измерений. Для расчета площади сечения следует использовать формулу:
S=π(d/2)2
Объемный расход:
L=F*Vсредняя
При измерении скорости воздуха важно правильно расположить датчик устройства. Чем больше его отклонение от рекомендованного, тем существеннее будет погрешность расчетов.