|
СИМБИРЕВ О. В.
ПРОБЛЕМЫ ОПТИМИЗАЦИИ ВОЗДУХООБМЕНА
В ЖИЛЫХ ЗДАНИЯХ
Симбирев О. В., аспирант, simbirevov@gmail.com.
г. Тюмень, Тюменский индустриальный университет
Аннотация. Цель работы состоит в выявлении и решении проблем с сокращением затрат
тепла на подогрев приточного воздуха в холодный период года, путем оптимизации
расхода. Актуальность вопроса обусловлена экономическими и экологическими
аспектами. Проведен общий анализ существующих компоновок помещений зданий.
Предложены новые схемы организации воздухообмена и пути снижения расходов
воздуха приточного. Описан положительные эффект и расчетные условия для
достижения целей энергосбережения.
Ключевые слова: эффективное строительство, экономия ресурсов, технологии
проектирования, вентиляция.
В сложившихся к настоящему времени условиях на территории
Российской Федерации развитие гражданской строительной отрасли
требует снижения эксплуатационных и капитальных затрат на возведение
жилых и общественных зданий [1, 2]. Одним из крупных слагаемых
себестоимости являются энергозатраты.
На сегодняшний день возможность строительства жилых зданий во
многом определяется экологическими и экономическими факторами.
Экология и стоимость подключения к существующим или возведение
новых источников тепла и электроэнергии делают проблему актуальной.
Энергопотребление жилых и общественных зданий в холодный
период приблизительно на 50 % состоит из затрат тепла на подогрев
приточного воздуха (рис. 1). Тем не менее сокращение затрат на подогрев
приточного воздуха даже при использовании самой эффективной
децентрализованной механической вытяжной системы и притоком через
клапаны с авторегулированием возможно до 75% от начальных
показателей. Полученный таким образом эффект энергосбережения не
всегда оправдывает себя экономически и снижает надежность работы
системы за счет усложнения.
Наиболее простым способом сокращения энергозатрат на подогрев
приточного воздуха является сокращение расхода. В жилых
многоквартирных домах лишь часть помещения используется для
постоянного пребывания и часть объема помещения занимает мебель.
Нормативное значение количества приточного воздуха составляет 3 м3/ч
на 1 м2 жилой площади или 30 м3/ч на одного человека, но не менее 0,35
ч-1 [3]/ При таких условиях можно вычислить, что для стандартной
166
комнаты 4х5 м (20 м2) и высотой 3 м для двоих человек будет необходимо
60 м3/ч и средняя скорость движения воздуха будет составлять 0,001 м/с,
но вблизи приточного отверстия скорость будет значительно выше.
Рис. 1. Структура годовых энергозатрат на отопление
жилого многоквартирного дома в процентах
Минимальная скорость движения воздуха в нормативной литературе
не регламентирована [4], но тем не менее этот параметр остается одним из
слагаемых теплового комфорта человека и при низком его значении
механизмы терморегуляции будут находиться в напряжении. Также люди,
находящиеся в помещении поблизости друг от друга, даже при таком
количестве воздуха буду вдыхать смесь приточного и выдыхаемого
воздуха.
Учитывая, что в квартире большое количество площадей не
используется для постоянного пребывания или осуществления какой-либо
деятельности можно выделить в помещениях функциональные зоны,
например, зона отдыха, зона приготовления/принятия пищи, мокрая зона
(ванная комната, совмещенный санузел). Таким образом, возможно
существенно сократить расход воздуха, подавая воздух сосредоточенно и с
большей скоростью, что позволит повысить долю свежего, приточного
воздуха во вдыхаемом, сохранить тепловой комфорт и уменьшить
потребность в большом количестве наружного воздуха направляя поток в
необходимую зону.
Следует также учитывать, что приведенные в зарубежных
стандартах [5] значения потребности в наружном воздухе: стандарт 0,3 л/с
на 1 м
2
(1,08 м
3
/ч), комфорт 0,4 л/с на 1 м
2
(1,08 м
3
/ч) являются
осредненными по всей площади помещения и в функциональной зоне
нахождения человека должны быть увеличены до значений, отвечающих
потребности в приточном воздухе и уровню теплового комфорта.
При сокращении расхода приточного воздуха в холодный период
года также возможно увеличить относительную влажность воздуха,
которая, в виду низкого влагосодержания приточного воздуха, может
167
достигать критических значений ниже 20% [6], что также влечет за собой
ухудшение самочувствия людей в помещении, высыхание слизистых
оболочек, образованию пыли в помещении и прочим негативным
последствиям.
Использование в качестве расчетных критериев площади и
назначение функциональных зон позволит достичь:
1)
снижение расхода приточного воздуха и, как следствие, снижение
энергозатрат и повышение энергоэффективности здания в целом;
2)
улучшение уровня комфорта непосредственно в функциональной
зоне;
3)
улучшения жилищных условий, самочувствия и здоровья людей.
Для достижения положительного эффекта возможно использовать
при укрупненных расчетах условия, которые приведены в зарубежных
стандартах. При точных расчетах, руководствоваться параметрами
функциональной зоны: габариты, ее назначение, количество людей,
наличие, количество и тип вредных выделений.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.
Об энергосбережении и о повышении энергетической
эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные
акты Российской Федерации : Федеральный конституционный закон от 23
ноября 2009 N 261-ФЗ (ред. от 3.08.2018) : офиц. текст. – Москва .
Российская газета, 27 ноября 2009, N 226. - 45 с.
2.
Об утверждении государственной программы Российской
Федерации "Обеспечение доступным и комфортным жильем и
коммунальными услугами граждан Российской Федерации: постановление
Правительства РФ от 30 декабря 2017 г. N 1710: офиц. текст. – Москва .
Юридическая литература, 15 января 2018, N 3. - 77 с.
3.
Здания жилые многоквартирные : СП 54.13330.2010. – Введ. 2003–
06–23. –
Москва : Госстрой России, ФГУП ЦПП, 2004. - 25 с.
4.
Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в
помещениях : ГОСТ 30494-2011. – Введ. 12 июля 2012. – Москва :
Стандартинформ, 2013. - 15 с.
5. ASHRAE 62.1 Ventilation for acceptable indoor air quality, GA,
American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers.
Atlanta; 2013. - 55 p.
6.
Фангер, О. П. Качество внутреннего воздуха в зданиях,
построенных в холодном климате, и его влияние на здоровье, обучение и
производительность труда людей / О. П. Фангер // АВОК. – 2006. – №. 2. -
С. 12-15.
168
УДК 624.15
Do'stlaringiz bilan baham: |
