Вентиляция и кондиционирование учебных помещений (школ, ВУЗов, колледжей, техникумов, училищ)
Вентиляция и кондиционирование учебных помещений (школ, ВУЗов, колледжей, техникумов, училищ)
Оглавление
1. Введение
2. Зачем нужна вентиляция
3. Что нужно для создания проекта системы вентиляции
4. Эксплуатация систем вентиляции
5. Техническое обслуживание систем вентиляции
6. Модернизация и реконструкция существующей системы вентиляции
7. Перечень выполняемых работ и услуг
1. Введение
В данной статье я постараюсь объяснить какие появились новые инженерные решения для систем вентиляции, с чего начать, и на что нужно обратить особое внимание при создании нового проекта по вентиляции, как сделать модернизацию и реконструкцию существующей вентиляции, для чего нужна система вентиляции и кондиционирования воздуха.
Более 25 лет я занимаюсь инженерными системами вентиляции и автоматики. Начал я трудовую деятельность с наладчика автоматики вентиляционных систем, позже руководил инженерными службами эксплуатации нескольких зданий, более 15 лет являюсь техническим директором компании, выполняющей расчет и проектирование, изготовление в собственном цеху вентиляционных изделий, монтаж, пуско-наладку систем вентиляции и кондиционирования на различных объектах нашей страны. Надеюсь, мои знания и опыт будут Вам полезны.
2. Зачем нужна вентиляция учебных помещений
Прежде всего, нужно понять, для чего нужна вентиляция. Основным ее предназначением является: контроль температуры, удаление продуктов жизнедеятельности человека, таких как углекислый газ, влага, запах и обеспечение человека кислородом.
Согласно СН РК 3.02-11-2011 ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ УЧРЕЖДЕНИЯ учебные заведения школьного типа должны соответствовать следующим обобщенным требованиям:
норма воздухообмена на 1 ученика – 20 м3ч для учебных классов и столовых, 80 м3ч – для спортивных залов;
допустимый диапазон температур – от +16 до +22 градусов;
уровень шума – 110 дБ;
нормы влажности – 30-65%;
допустимая концентрация СО2 – до 1 л. на 1 мкуб.
Сонливость, потеря концентрации, синдром хронической усталости – всё это только явные последствия неправильно спроектированной вентиляции. А если учесть, что недостаточный воздухообмен способствует развитию вирусных инфекций, аллергии, то выбор схемы воздухообмена для школ имеет, можно сказать, стратегическую важность в масштабе всей страны.
При создании рабочего проекта вентиляции дошкольных, школьных и других учебных учреждений важно учитывать большое количество помещений различного предназначения, каждое из которых нуждается в постоянном воздухообмене. В зависимости от типа помещений, будь то учебный класс, спортзал, учительская или мастерская, предъявляется ряд отличительных требований, учитывающих следующие параметры:
Входная группа. Учитывая наши погодные условия и энергоэффективность здания необходимо предусмотреть тамбур с доводчиками дверей, воздушно-тепловую электрическую завесу и автоматику контроля воздушно-тепловой завесы. Обычно завеса оборудована датчиком температуры, который и включает обогрев. Предлагаю поставить дополнительно магнитный датчик (с временной задержкой) открывания двери и подключить к нему только запуск обдува, без обогрева. Проще и дешевле не пустить холодный воздух в помещение, чем его обогреть.
Холл и раздевалка. Учитывая, что данные помещения заполнены людьми всего 2 раза в день делать полноценную приточную вентиляцию в данных помещениях не рентабельно. Предлагаю использовать естественный приток и механическую вытяжку. Между батареей и окном устанавливаются оконные проветриватели, которые обеспечат подачу чистого воздуха, а батареи обеспечат его температуру. Если бюджет позволяет можно использовать проветриватели с автоматической регулировкой влажности или углекислого газа. В раздевалке предусмотреть вытяжку и отправить воздух не на улицу, а в подвал.
Коридоры, туалеты, кладовые. Принцип вентиляции тот же, что и для холла.
Учебные классы. Учитывая, что это самая важная часть здания остановимся на ней поподробнее. Часто делают такую ошибку, используют смесительный тип вентиляции -ставят приточные и вытяжные решетки рядом, используют для притока потолочные диффузоры. При этом приточный воздух сразу попадает в вытяжку, минуя потребителя. КПД вентиляции стремится к нулю. Предлагаю использовать вытесняющий тип вентиляции - приток подавать в проходы между рядами парт, используя ячеистые прямоточные решётки. Приточный воздух обычно холоднее, чем воздух в классе и по законам физики будет заполнять объём помещения снизу, вытесняя вверх отработанный воздух. Использовать решетки с регулируемыми ламелями для притока не целесообразно, так как не получится жестко зафиксировать направление воздуха. Не следует также экономить на количестве решёток, чем меньше решёток, тем выше скорость воздуха, тем больше шансов простыть. Оптимально ячеистые решетки и потолочные диффузоры 150х150 через каждые 1,5 метра. Идеальной для вытяжки решеткой является квадратный потолочный диффузор, так как в виду его конструкции он забирает воздух у самого потолка, располагать их следует над рядами парт. 4 линии притока, 3 линии вытяжки. И приточные и вытяжные решётки следует предусмотреть с клапаном расхода воздуха, для возможности равномерного распределения воздуха по всей площади помещения.
Не следует располагать вытяжные решетки в зоне расположения отопления, так как весь горячий воздух будет уходить в вытяжку.
Рекомендуется защитить наружные углы от промерзания и развития черной плесени установив по 1 решетке максимально ближе к углу. Вытяжной воздух с учебных классов рекомендуется подавать в подвал.
Актовый зал. Также, как и во всех помещениях с массовым содержанием людей, лучше использовать вытесняющий тип вентиляции. По низу, по всему периметру приток, лучше через щелевые решетки, чтобы снизить скорость воздуха до минимума. Вытяжка сверху, через квадратные потолочные диффузоры. Но в связи с тем, что нахождение людей в данном помещении носит кратковременный характер следует использовать умную автоматику. Установить датчик СО2 на вытяжке и подключить его к частотному преобразователю приточно-вытяжной установки. В итоге приточно-вытяжная установка будет автоматически работать на максимум при заполненном зале и работать в режиме энергоэкономии при отсутствии людей.
Учебные мастерские. Продолжение следует…
1. Температура. Часто на систему вентиляции возлагают такую задачу как обеспечение микроклимата помещения, чуть ли не каждого помещения. Да это возможно, но тогда для каждого помещения потребуется вентилятор, шумоглушитель, нагреватель, охладитель, датчики, исполнительные и защитные механизмы, щит автоматики. Глобальное удорожание обеспеченно. Пусть температурным режимом занимается система отопления, а вентиляция занимается притоком и вытяжкой воздуха. Установка термостатистических головок на радиаторах отопления обеспечит зимой в помещении установленную температуру. В летний период функцию регулирования температуры может выполнить бытовой кондиционер. Если в кондиционере предусмотрена функция нагрева, то комфорт будет обеспечен и в межсезонье. Минусом использования кондиционера является труднодоступность обслуживания и порча внешнего вида здания наружными блоками, расположенными на фасаде. Альтернативным решением является использование мульти сплит систем, когда один наружный блок может обеспечивать несколько внутренних блоков. Лучшим, но и самым дорогим является использование системы чиллер-фанкойл. Фанкойл устанавливается вместо радиатора отопления и обеспечивает установленную температуру и зимой и летом, чиллер располагается либо на крыше, либо на земле. Система приточно-вытяжной вентиляции может обеспечить подачу воздуха заданной температуры, но одинаковой для всех помещений.
2. Углекислый газ (СО2). Во вдыхаемом чистом воздухе содержится 0,03 % СО2, в выдыхаемом его содержание вырастает более чем в 100 раз до 3,7%-4 %. Превышение СО2 в воздухе снижает умственную деятельность и общее состояние организма. К примеру: в помещении не оборудованным приточно-вытяжной вентиляцией, с установленным кондиционером проводится совещание. Много людей собранных в одной комнате моментально повышают уровень СО2, снижают уровень кислорода и как результат катастрофическая усталость и раздражение. Кондиционер в этом случае только ухудшает ситуацию, так как, охлаждая воздух в помещении, создает иллюзию комфорта, при этом воздух, проходящий через фильтр кондиционера, теряет ионы кислорода.
3. Влажность. При дыхании человек выделяет в воздух примерно 1,2-1,5 литра воды в сутки. Если нет приточно-вытяжной системы вентиляции, влага будет конденсироваться на самых холодных поверхностях. Обычно это окна и углы. Окна «плачут», углы покрываются плесенью. Существуют три основных способа удаления влаги из воздуха: электрический осушитель (принцип действия нагрев воздуха), фреоновый осушитель (принцип действия охлаждение воздуха) и приточно-вытяжная вентиляция (принцип действия замещение воздуха). Разумеется, отличаются они и по стоимости.
4. Запах. Уничтожить неприятный запах очень тяжело. Потребуется дорогостоящая фильтрация воздуха на молекулярном уровне либо распыление более сильного, приятного запаха. Самым простым способом удаления запаха является установка приточно-вытяжной вентиляции.
5. Кислород (О2). Во вдыхаемом чистом воздухе содержится 21 % О2, в выдыхаемом его содержание снижается до 16 %. Снижение О2 в воздухе уменьшает умственную деятельность и общее состояние организма. Самым простым и действенным способом обеспечения человека О2 для его нормальной жизнедеятельности является использование приточно-вытяжной системы вентиляции.
Важно. Прошу обратить Ваше внимание, что использовать нужно именно приточно-вытяжную вентиляцию, а не только вытяжную. Вытяжка без притока работает не эффективно. Вентилятору необходим приток воздуха. Если его нет, в помещении создается разрежение воздуха, увеличивается сопротивление, уменьшается производительность вентилятора, возрастает нагрузка на электродвигатель. В итоге вентилятор работает, лопасти вращаются, а количество вытяжного воздуха равно нулю. Срок службы электродвигателя вентилятора при этом значительно сокращается.
Важно. Существуют нормативные документы, которые четко определяют кратность воздухообмена ( сколько раз весь объем воздуха в помещении должен заменяться в течении часа) для каждого помещения в зависимости от его предназначения. К примеру, кратность воздухообмена для жилой комнаты равна 3 крата, для операционной может достигать 30 крат. При проектировании вентиляции суммируются все необходимые объемы воздуха, просчитываются все сопротивления сетевых элементов (воздуховоды, фасонные изделия, решетки и т.д.) и исходя из этих данных подбирается оборудование. Также следует обратить особое внимание к сечению воздуховодов, оно должно соответствовать расчетным параметрам. Уменьшение сечения воздуховодов в целом значительно уменьшит стоимость всей системы вентиляции, но попробуйте подышать через соломинку и Вы поймете, с каким трудом будет работать Ваша система вентиляции и насколько она будет эффективна. Вентиляция является основополагающей инженерной системой жизнеобеспечения здания, поэтому к ее проектированию, монтажу, техническому обслуживанию следует относиться с особым вниманием.
Вентиляция является основополагающей инженерной системой жизнеобеспечения здания, поэтому к ее проектированию, монтажу, техническому обслуживанию следует относиться с особым вниманием.
3. Что нужно для создания проекта системы вентиляции помещений административных и общественных зданий
Прежде всего, необходимо найти компанию, которая сделает проект по вентиляции , при этом учтет требования и пожелания Заказчика, соблюдет все требования СанПиН и СНИП, получит разрешение от СЭС, просчитает все тепловые нагрузки, получит разрешение от АО «Теплотранзит».
Заказчик, не являясь специалистом по системам вентиляции, не может проверить качество работы проектировщика, поэтому рекомендуется еще на стадии проектирования найти ответственную и грамотную монтажную компанию, которая в свою очередь сможет быть техническим представителем Заказчика, смонтирует оборудование и материалы, проведет пуско-наладочные работы, будет осуществлять в дальнейшем техническое обслуживание оборудования и автоматики систем вентиляции и кондиционирования воздуха.
Основа для проекта вентиляции – это техническое задание, составленное Заказчиком или его техническим представителем. В нем оговариваются важные для проектирования параметры:
1. Предназначение здания согласно утвержденной в РК номенклатуры
2. Экспликация помещений (предназначение каждого помещения и его площадь).
3. Расположение здания относительно сторон света, наличие и площадь окон.
4. Технические параметры располагаемой электрической и тепловой энергией.
5. Требования Заказчика, дизайнерские решения в интерьере, касающиеся систем вентиляции.
6. Наличие или возможность установки вентиляционных шахт, высота потолка.
7. Наличие или возможность создания вентиляционных помещений (место расположения вентиляционного оборудования).
4. Эксплуатация систем вентиляции помещений административных и общественных зданий
Заказчику следует учесть, что прибыль Вашего бизнеса сильно зависит от суммы эксплуатационных расходов, поэтому необходимо заложить в проект по вентиляции и кондиционированию объекта:
1. Умную автоматику, реагирующую на кол-во и наличие посетителей, на температуру помещений
2. Рекуперацию или рециркуляцию воздуха, которая позволит вам уменьшить эксплуатационные расходы в несколько раз.
3. Современные системы вентиляции и кондиционирования воздуха местных или рядом расположенных производителей, чтобы в случае выхода из строя узлов или оборудования вентиляции время замены не сказалось на репутации и работе объекта.
4. Грамотно связанные системы вентиляции, кондиционирования и отопления, чтобы не получилось, что система отопления не может прогреть, а система вентиляции остудить одно и то же помещение, при этом поднимая эксплуатационные расходы до немыслимых высот.
5. Грамотное техническое обслуживание может не только продлить ресурс работы оборудования, но и существенно снизить эксплуатационные расходы.
Вентиляция это наука, и она не стоит на месте. Разрабатываются новые стандарты. Американский стандарт ASHRAE, немецкий стандарт DIN, российский стандарт АВОК учитывают прежде всего требования комфортного и безопасного пребывания посетителей.
В конечный проект вентиляции войдет подробная схема воздухопроводной сети и ее качественные характеристики, список используемого оборудования, перечень всех монтажных работ, которые будут проводиться при внедрении системы. Все это позволит определить стоимость (смету) вентиляционного и климатического оборудования, изготовления воздуховодов и вентиляционных изделий, монтажа систем вентиляции и кондиционирования воздуха еще до начала проведения каких-либо работ.
5. Техническое обслуживание систем вентиляции помещений административных и общественных зданий
Вентиляционная система это сложный инженерных комплекс тесно сотрудничающий с другими инженерными системами жизнеобеспечения здания: электрообеспечение, отопление, кондиционирование, водообеспечение, хладоснабжение, канализация, пожарная безопасность, автоматизация.
Очистка воздуха, нагрев воздуха, охлаждение воздуха, увлажнение воздуха, осушение воздуха, рекуперация воздуха, рециркуляция воздуха – все это может и обязана делать система вентиляции и кондиционирования. Причем все эти технологические процессы контролируются умной автоматикой, которая не устает и не отдыхает, лишь изредка требует наладки и регулировки.
Рассмотрим самую распространенную проблему – забился воздушный фильтр. Забитый фильтр пропускает через себя намного меньше воздуха, в результате вентилятор начинает «задыхаться», работать под нагрузкой, увеличивается расход электроэнергии, уменьшается срок службы вентилятора. Пыль уже не задерживаемая фильтром начинает проходить через него, в результате чего забиваются калориферы нагрева и охлаждения. Увеличивается расход тепло и холода носителя. Возникает опасность разморозки калорифера, что обычно приводит к затоплению и дорогостоящему ремонту с полной остановкой оборудования. Также проникающая пыль проходит в систему воздуховодов, откладывается на его поверхностях, появляется пылевой клещ, плесень и т.д. Чистка и дезинфекция воздуховодов по стоимости обойдется как прокладка новых воздуховодов. Всего-лишь вовремя не замененный фильтр может привести к расходам в 200 раз превышающим его стоимость. Отсутствие технического обслуживания обычно приводит к остановке оборудования и дорогостоящим ремонтам.
На техническое обслуживание принимается изначально исправное оборудование. Работы по восстановлению и наладке оборудования не входят в перечень работ по техническому обслуживанию и выполняются отдельно или дополнительно.
Техническое обслуживание (service) это комплекс мероприятий рекомендуемых заводом производителем обслуживаемого оборудования и направленный на поддержание оборудования в исправном состоянии с заданными параметрами.
В комплекс мероприятий по техническому обслуживанию входит:
1. Выполнение планово-профилактических работ согласно графика ППР.
2. Выполнение текущих ремонтов, не требующих остановки оборудования.
3. Выполнение работ по устранению отказов оборудования.
6. Модернизация и реконструкция существующей системы вентиляции помещений административных и общественных зданий
За время строительного бума в г. Астане были построены сотни зданий. В каждом были установлены сложные современные системы вентиляции и кондиционирования воздуха. Но время не стоит на месте, оборудование морально и физически устаревает, изменяются и ужесточаются нормативы и требования к качеству и количеству воздуха. Многие руководители уже столкнулись с такой проблемой как постоянно возрастающие эксплуатационные расходы. Решить все эти проблемы может модернизация автоматики и систем вентиляции и кондиционирования воздуха.
Приведем несколько примеров.
Пример модернизации приточно-вытяжной установки.
В зимний период уличный воздух подаваемый в здание должен успеть нагреться примерно на 60 градусов( с -38 до + 22 градусов), моментально, потратив огромное количество тепловой энергии и буквально через 20-30 минут этот нагретый, очищенный воздух вылетает на улицу. Установив систему рециркуляции и контрольную автоматику вы получите снижение затрат на 70%-90%, не потеряв в качестве воздуха. Согласитесь, экономия в 7-9 раз это существенно. Прошу учесть, что в административных и общественных учреждениях рециркуляция возможно только с бактериальной очисткой воздуха.
В медицинских учреждениях чаще всего используют рекуперацию, чтобы не допустить смешения воздушных поток. При использовании пластинчатых рекуператоров экономия составит 40%-50%. При использовании роторных рекуператоров экономия составит 70%-90%.
Относительно недорогим и эффективным решением является использование гликолевых рекуператоров, принцип работы которых заключается в следующем: вытяжной теплый воздух проходит через дополнительно установленный медно-алюминиевый теплообменник, отдавая при этом свое тепло незамерзающей жидкости, которая в свою очередь передает тепло на другой теплообменник, установленный уже на притоке, подогревая тем самым холодный воздух. Гликолевые рекуператоры обеспечивают снижение затрат до 30-40%.
Пример модернизации системы вентиляции конференц- зала.
Системы вентиляции конференц- зала рассчитываются на нормативную кратность воздухообмена при максимальной наполненности зала. А ведь не всегда зал заполнен на максимум, чаще совсем простаивает, а киловатты тепла и электричества расходуются на максимум. Достаточно всего лишь установить в зале датчик, контролирующий количество выдыхаемого людьми углекислого газа, установить и настроить автоматику и системы вентиляции будут подавать в зал столько воздуха сколько необходимо для находящихся в нем людей, при этом сохраняя комфортные условия. При отсутствии людей можно настроить работу на 10%-20% от номинальной мощности или для поддержания температурного режима. Снижение затрат на эксплуатацию составит 60%-80%.
Инженерных решений существует много, все зависит от опыта и знаний компании, выполняющей модернизацию и реконструкцию оборудования и автоматики систем вентиляции и кондиционирования воздуха, прочего климатического и теплового оборудования, обеспечивающего микроклимат здания.
7. Перечень выполняемых работ и услуг системы вентиляции и кондиционирования воздуха помещений административных и общественных зданий
Компания ТОО «Деронстрой» предлагает Вашему вниманию следующие услуги: проектирование приточной и вытяжной вентиляции, правильный подбор климатического вентиляционного и холодильного оборудования, разработка технического задания по вентиляции, расчет схемы и сечения воздуховодов, изготовление воздуховодов, фасонных и вентиляционных изделий, монтаж приточной и вытяжной системы вентиляции, пуско-наладка автоматики и оборудования, ремонт системы вентиляции, эксплуатация приточного и вытяжного оборудования, техническое обслуживание оборудования, сервис, валидация, модернизация и реконструкция приточного и вытяжного вентиляционного оборудования и автоматики систем вентиляции, кондиционирования и охлаждения воздуха, установка дополнительного увлажнения, осушения, охлаждения, фильтрации, обеззараживания воздуха к существующему оборудованию, капитальная замена оборудования обработки и подготовки воздуха хозяйственно-бытового предприятия, детского помещения и учреждения, частной школы, частного садика, детского сада, колледжа, института, гимназии, лицея, интерната, яслей, дома и дворца молодежи, центра досуга, дома детского творчества, учебного заведения, школы, регионального центра, общественных зданий, , ПТУ, ВУЗа, ССУЗа, школы-интерната, учебного комплекса, аудитории, коференц-зала, учебно-производственной мастерской, внешкольного учреждения, дошкольного учреждения, образовательного учреждения,
Мы оказываем свои услуги и отправляем нашу продукцию в следующие города и области Казахстана:
Абай, Акколь, Аксай, Аксу, Актау, Актобе, Алга, Алматы, Аральск, Аркалык, Арысь, Астана, Атбасар, Атырау, Аягоз, Аршалы, Байконыр, Балхаш, Булаево, Державинск, Ерейментау, Есик, Есиль, Жанаозен, Жанатас, Жаркент, Жезказган, Жем, Жетысай, Житикора, Зайсан, Зыряновск, Казалинск, Казалы, Кандыагаш, Капчагай, Караганда, Каражал, Каратау, Каркаралинск, Каскелен, Кентау, Кокшетау, Кустанай, Кульсары, Курчатов, Кызылорда, Ленгер, Лисаковск, Макинск, Мамлютка, Павлодар, Петропавловск, Приозерск, Риддер, Рудный, Сарань, Сарканд, Сарыагаш, Сатпаев, Семей, Сергеевка, Серебрянск, Степногорск, Степняк, Тайынша, Талгар, Талдыкорган, Тараз, Текели, Темир, Темиртау, Туркестан, Уральск, Орал, Усть - Каменогорск, Оскемен, Ушарал, Уштобе, Форт - Шевченко, Хромтау, Шардара, Шалкар, Шар, Шахтинск, Шемонаиха, Шу, Чимкент, Шымкент, Щучинск, Экибазтуз, Эмба.
Акмолинская область, Актюбинская область, Алматинская область, Атырауская область, Восточно - Казахстанская область, Жамбыльская область, Западно - Казахстанская область, Карагандинская область, Костанайская область, Кызылординская область, Мангистауская область, Павлодарская область, Северо - Казахстанская область, Южно – Казахстанская область.
С уважением, технический директор ТОО «Деронстрой» Сочинский Владимир Анатольевич