Адрес: 105678, г. Москва, Шоссе Энтузиастов, д. 55 (Карта проезда)
Время работы: ПН-ПТ: с 9.00 до 18.00, СБ: с 9.00 до 14.00

Приточно вытяжная естественная вентиляция в помещении: Что такое приточно-вытяжная вентиляция и для чего она нужна

Содержание

Вентиляция в доме как сделать. Естественная или механическая

Сейчас, в эпоху плохой экологии вокруг нас, стоит задуматься о своем здоровье, о том, как может повлиять на него место, где вы проводите большую часть своего времени. По статистике до 90% времени мы проводим в закрытых помещениях. Именно воздух внутри помещений имеет большое влияние на наше здоровье. Воздух в помещении «грязнее» наружного в 4-6 раз и в 8-10 раз более токсичный.

Микроклимат в помещении имеет три составляющих:

  • газовый состав воздуха, который обеспечивает система вентиляции;
  • температурный режим, который обеспечивает система кондиционирования;
  • влажность воздуха, которую обеспечивает система вентиляции.

Для создания и поддержания комфортного и здорового микроклимата необходимо учитывать все эти составляющие и регулировать их при необходимости. Системы вентиляции могут быть устроены различным образом, в каждом конкретном случае подбираются необходимые параметры и функционал.

Вот некоторые варианты построения вентиляционных систем:

Полностью естественная вентиляция.

Этот способ создания вентиляции в помещении является самым экономичным и простым в исполнении. При естественном притоке воздух поступает через открытое окно, двери. При естественной вытяжке воздух удаляется по каналам естественной вентиляции расположенных в с/узлах и на кухне.

Естественный приток и механическая вытяжка.

Свежий воздух, при этом способе, поступает через приточный клапан, например клапан TL98P, установленный в стене, а удаляется через каналы естественной вентиляции, на которых установлены вытяжные вентиляторы, например серии Silent.

Полностью механическая вентиляция.

В этом случае, приточный воздух поступает в квартиру/частный дом механически с помощью приточных установок таких как RESPIRO или

Ballu Air Master, а удаляется через каналы естественной вытяжки с установленными вытяжными вентиляторами, например серии серии Silent.

Механическая вентиляция плюс система кондиционирования.

Очищенный и свежий воздух поступает во все помещения квартиры/частного дома от одной центральной приточной установки, которая может быть установлена, в кладовой, на балконе, в с/узле. Для равномерного потока воздуха в каждом помещении, лучше сделать отдельные вытяжные системы из помещений, кухни и с/у. Кондиционирование-отдельными сплит-системами в каждом из помещений. Либо канальным кондиционером.

Приточно-вытяжная система вентиляции с рекуперацией тепла

Данная система не позволяет теплу уйти вместе с удаляемым воздухом. При реализации этой системы чаще всего применяют пластинчатые или роторные рекуператоры.

Пластинчатый рекуператор. В его корпусе параллельными слоями уложены пластины, между которыми проходят два потока: холодный приточный (в дом) и теплый вытяжной (из дома). Потоки воздуха в теплообменнике пересекаются и обмениваются теплом, но не смешиваются.

Этот эффект получается в результате использования пластин из определенных материалов и установленных определенным образом.

Роторный рекуператор. Основой рекуператора является вращающийся барабан, ротор. Он представляет собой короткий цилиндр из большого количества гофрированных стальных пластин. Он вращается в вытяжном потоке и в приточном потоке.

Каждая из систем имеет свои особенности, чтобы разобраться, подходит ли вам механическая вентиляция, обратите внимание на данную сравнительную таблицу.

Таблица 1. «Сравнение естественной и механической вентиляции».

Наименование Достоинства Недостатки
Полностью естественная вентиляция.
  • экономичность
  • Эффективность работы естественным способом зависит от внешних факторов. Зимой-нарушается тепловой баланс в помещении. Летом-шум и пыль с улицы.
Естественный приток и механическая вытяжка.
  • удаление неприятных запахов, влажного воздуха из с/у
  • защита от пыли и насекомых
  • малошумность (в сравнении с открытым окном)
  • В зимний период возможно обмерзание приточного клапана, поступление холодного воздуха в помещение. Эффективность зависит от внешних факторов (скорости ветра и тд)
Полностью механическая вентиляция.
  • независимость от эффективности работы вытяжных систем в санузлах
  • равномерный приток воздуха из помещений
  • возможность «Перехлеста» каналов приточной и вытяжной систем.
Механическая вентиляция плюс система кондиционирования.
  • возможность поддержания температуры воздуха
  • независимость от эффективности работы вытяжных систем в санузлах
  • равномерный приток воздуха из помещений
  • несколько наружных блоков
  • необходимо предусмотреть габариты и вид систем в дизайне помещения
  • возможность «Перехлеста» каналов приточной и вытяжной систем.
Приточно-вытяжная система вентиляции с рекуперацией тепла
  • позволяет значительно снизить энергозатраты на подогрев входящего воздуха, что особенно важно в зимний период.
  • возможность поддержания температуры воздуха
  • высокая стоимость по сравнению с предыдущими видами.

Мы рассмотрели различные варианты механической и естественной вентиляции, которые применяются для жилых помещений – квартир, домов, офисов. Помните, что каждое помещение имеет свои особенности и требует индивидуального решения.

Если вам нужна вентиляция в Москве, правильным решением будет обратиться в компанию Благовест. Консультация и выезд специалиста у нас всегда – бесплатно!

Наши инженеры составят грамотный проект, подберут эффективное и надежное оборудование для механической вентиляции. Монтажная бригада установит все в срок. Ну а кроме того, при соблюдении правил эксплуатации вы всегда можете рассчитывать на гарантийное обслуживание. Наши специалисты имеют профильное образование и колоссальный опыт. Поэтому мы действительно можем утверждать, что надежность наших вентиляционных систем исчисляется десятками лет.

Одним словом если вы хотите получить качественное решение по вентиляции в Москве – обращайтесь в Благовест!

что это такое и с помощью чего осуществляется организованная вентиляция в частном доме? Расчеты и схемы вытяжной системы.

Как сделать своими руками?

Существует большое количество вариантов обеспечить вентиляцию. Но не все они одинаково значимы на практике. Раньше всего должна обеспечиваться естественная вентиляция, лишь при невозможности получить таким способом требуемый объем воздуха имеет смысл рассматривать альтернативы.

Что это такое?

Согласно СНиП, действующим в России, может существовать три вида систем, обеспечивающих движение воздуха:

  • вентиляция с естественным побуждением;
  • вентилирующие комплексы принудительного характера;
  • комбинация этих принципов (когда приток происходит самопроизвольно, а отток обеспечивается специальными аппаратами).

Суть естественного притока в том, что он происходит через открываемые составные части окон либо через предусмотренные во внешних стенах клапаны.

Чтобы удалить загрязненный и отработанный воздух наружу, применяются вентилирующие каналы, размещенные во внутренних стенах. Допускается естественный отток в жилых комнатах при помощи вытяжных отверстий, расположенных не в обслуживаемом пространстве напрямую, а во влажных зонах — кухне и санузле. Движущей силой потока является различие удельной массы находящегося на улице и циркулирующего внутри дома воздуха. Это различие связано с тем, что неодинакова его температура.

Проблема в том, что температура перемещения воздуха лимитируется именно различием по плотности.

Поскольку оно незначительно при любых практически существующих температурах, скорость движения воздушных масс невелика. Уже при длине горизонтальных участков воздуховодов свыше 8 м возникают проблемы. Потому приходится активно использовать дефлекторы или же монтировать канал поближе к дымоходу. Благодаря такому сближению воздух согревается, возрастает разница в его температуре по сравнению с наружной средой.

Стоит учесть, что естественная вентиляция способна работать и за счет ветрового давления. Применять аэрацию, то есть проветривание на основе разницы температур, стараются в крупных производственных цехах, где при работе выделяется много тепла. Но ограничение связано с тем, что нельзя аэрировать воздух, в котором содержится избыточный объем вредных газов и пылевых частиц на притоке. Также от нее надо отказываться, если такой прием грозит появлением тумана, выпадением росы или конденсата.

Отличия от искусственной

Уже приведенное описание показывает, что в естественной вентиляции не применяются вентиляторы и электрические моторы. Она способна обеспечивать подачу воздуха через неплотные участки оконных и дверных конструкций. Поскольку никакое дополнительное оборудование не требуется, нет расхода электрической энергии, общая стоимость заметно меньше, сокращаются и эксплуатационные затраты. Поставить подобные каналы и дополнить их всеми необходимыми средствами можно и самостоятельно, без особой подготовки. Последующий уход заметно упрощен, нет необходимости заботиться об электроснабжении.

Есть ряд слабых мест, не позволяющих считать естественную вентиляцию действительно универсальным решением. Реальная эффективность ее действия лимитирована внешними факторами, влиять на которые люди не в состоянии. Очень часто возникают ситуации, когда естественное проветривание оказывается почти бессильно и не обеспечивает требуемого обновления воздуха в помещении. В зимние месяцы ситуация формально улучшается из-за увеличения разницы температур, однако, это сопровождается почти неизбежно сквозняками. Проблемой бывает и то, что естественная вентиляция не подлежит регулировке даже в самой малой степени.

Использование механических блоков полноценно решает эти проблемы. Воздушные потоки рассредотачиваются максимально равномерно, может быть обеспечен качественный обогрев. Механическая вентиляция превосходит естественную и по качеству очистки приточного воздуха. Естественная и механическая вентиляция одинаково полноценны, у них есть свои особенности, преимущества и сфера применения. Так что нельзя однозначно сказать, какой вариант лучше.

Принцип работы

Основной принцип работы вентиляции в квартире подразумевает замещение всего того воздуха, который не поступает из-за чрезмерной герметичности жилья. Строители и ремонтники старательно сокращают тепловые потери, что и приводит как раз к понижению естественного притока. В многоэтажных домах обязательно монтируется приточно-вытяжная естественная вентиляция. Именно с учетом нее определяются нормы обмена воздуха. Поступление новых порций воздуха должно происходить при помощи:

  • дверных отверстий;
  • дверных неплотных участков;
  • оконных отверстий;
  • оконных неплотных участков;
  • форточек и/или фрамуг.

Выход отработанной массы, как уже говорилось, обеспечивается вентиляционными каналами. Этот элементарный подход работал только до тех пор, пока не началось массовое использование непроницаемых окон и дверей. В деревянном частном доме они еще не создают серьезных проблем, но вот в монолитных каменных постройках, где расположены городские квартиры, требуется дополнительное усиление. Потому все большее распространение получает усовершенствованный вариант вентиляции — приточно-вытяжной формат.

Основной подход не зависит от того, используется ли вентиляционная система в жилом, производственном или административном помещении. Обязательно требуется использовать строго вертикальные каналы. Даже самые малые ответвления, отклонения по горизонтали лишают весь комплекс смысла. Он совершенно не может работать в таком случае. Допускается не более двух поворотов.

Верхняя точка должна ставиться строго на одной линии с кровельным коньком. Иногда можно встретить утверждения, что допускается понижение на угол до 15 градусов. Но это ненадежное и нестабильное решение, которого профессионалы стараются всячески избегать. Повышая канал, делают систему эффективнее. В летние месяцы, когда температура внутри помещения и за его пределами выравнивается, тяга отсутствует (и это в лучшем случае).

Иногда и вовсе происходит «переворот» в вентиляционной системе, и естественный отток начинает засасывать воздух из внешней среды. Потому на практике в чистом виде натуральная вытяжка почти нигде не применяется. Флюгарку нужно ставить так, чтобы она обдувалась ветровыми потоками со всех сторон и не где угодно, а там, где скорость движения воздуха на улице больше всего. Для определения нужного места используют розу ветров и информацию о рельефе местности.

Чтобы естественная вентиляция справлялась со своей задачей, надо тщательно рассчитывать ее шахты. Они должны обеспечивать именно такой приток, который обеспечивает требуемые санитарные нормы. Не допускается такое устройство вентиляционных каналов, которое обеспечивает приток менее 3 куб. м на 1 кв. м территории в течение 60 минут. Также требуется учесть норму по созданию микроклимата на одного человека, которая составляет 30 куб. м за те же 60 минут. Если природная вентиляция работает полноценно, скорость воздуха должна составлять от 50 до 100 см за 1 секунду.

Виды

Естественные вентиляционные системы бывают организованными и неорганизованными, различия между которыми связаны со структурой. Подвидом естественной организованной вентиляции является общеобменная, в том числе аэрация. Она обеспечивается путем формирования особых проемов со створными переплетами в стене и вентиляционном фонаре. Переплеты могут иметь:

  • верхнюю;
  • нижнюю;
  • среднюю оси кручения.

Допускается монтаж переплетов в приточном и вытяжном проеме, особой разницы тут нет. Существует немало разновидностей каналов для притока и оттока воздуха. Горячие цеха требуют, к примеру, эвакуации значительного объема тепла. Потому отводные магистрали должны обеспечивать решение такой задачи. Конвекционная теплота, появляющаяся в горячем цехе, неплохо отводится организованной аэрацией — фрамугами, световыми фонарями, вытягивающими зонтами.

Важно! Иногда естественный отвод тепловой энергии недостаточен, тогда требуется применять механические отводящие компоненты. Возмещение дефицита воздухообмена осуществляется с помощью тех же створок проемов, располагаемых на различной высоте. Летом она должна составлять 50-100 см, а зимой требуется уже 400-600 см. Вытягивающие фонари для аэрации должны быть устроены так, чтобы исключалось задувание воздуха внутрь. Эта задача разрешается за счет применения ветрозащитных щитков.

В теплый период года довольно широко применяются ворота с воздушными завесами. В любом случае организованный тип естественного проветривания подразумевает точную регулировку поступления воздушных масс. Что касается неорганизованной системы, неизменной чертой является прямое выталкивание прогретого воздуха свежим притоком при непосредственном контакте. В организованном варианте могут применяться проемы, количество проходящего через них воздуха при этом контролируется с использованием фрамуг. Площадь каналов, образуемых проемами и аэрационными фонарями, определяется на основе специальных расчетов соответственно требуемому уровню газообмена.

Так как при неорганизованной естественной вентиляции интенсивность поступления воздуха прямо связана со скоростью ветра, придется для расчетов учитывать и уровень теплоизоляции стен. Именно неорганизованному варианту надо отдавать предпочтение везде, где выделяется много газов. Это относится не только к кухням, но и к гаражам, мастерским, многим индустриальным предприятиям. Но говоря про типы организации вентиляции, мало сделать однозначный выбор в пользу естественного или механического способа организации движения воздушных потоков. Важно разобраться с тем, требуется ли вытяжная или приточно-вытяжная конструкция.

Согласно установленным требованиям, комната должна проветриваться раз в 120 минут полностью. Суть приточно-вытяжных комплексов состоит в том, что они сочетают средства для получения свежего воздуха и для удаления отработанной его массы. Именно таким комбинированным конструкциям отдают предпочтение большинство людей. Такие комплексы очень просто масштабируются (приспосабливаются к работе на различных площадях), могут быть применены хоть на заводе, хоть в многоквартирном или частном доме.

Важно! Приточно-вытяжные аппараты не могут считаться полностью естественными, поскольку имеют всегда принудительный отводящий блок.

Качественная приточно-вытяжная система подразумевает расположение всех основных и вспомогательных устройств внутри общего каркаса. Не имеет особого значения, где именно он установлен. Это может быть и чердачное помещение, и холодный балкон, и даже отапливаемый чердак. Объединение подкачки и удаления воздуха позволяет решать следующие задачи:

  • охлаждение поступающей массы летом;
  • ее разогрев зимой;
  • насыщение воздуха ионами;
  • дезинфекция притока;
  • освобождение его от механических примесей.

Работа организуется в виде ряда циклов. Сначала холодный воздух, находящийся вне помещения, проходит внутрь. Одновременно с этим идентичное количество уже использованного воздуха покидает дом или иной объект. Как на входе, так и на выходе он не может обойти очистную систему. Далее маршруты потоков начинают отличаться.

Холодная масса движется в нагревательный блок (калорифер), если система рассчитана на рекуперацию тепла. Сократить расходы на обогрев и ускорить его помогает непрямой контакт поступающего и уходящего потоков. Именно поэтому специалисты считают приточно-вытяжную конфигурацию эталоном экономичности и практичности. При необходимости такая вентиляция может оборудоваться средствами подавления шума, специальными датчиками, емкостями для сбора конденсата, автоматизированными таймерами и так далее.

К сведению! Могут использоваться еще и обособленные системы, отвечающие соответственно за получение или сброс воздуха.

Бывает так, что все эти изощренные опции попросту не нужны. Требуется только обеспечить удаление загрязненного воздуха, а поступление свежего будет производиться в таком случае без специальных мер. Но даже в жилых помещениях гораздо чаще применяется сочетание вытяжного и отводного способов проветривания. На производственных предприятиях вытяжками оборудуют места, где требуется точечно сбрасывать загрязненную воздушную массу или отводить тепло в избыточном количестве. В любой квартире аналогом таких мест является кухня.

Как сделать своими руками?

Разобравшись с предпочтительным способом обустройства, можно браться уже за решение задачи по организации вентиляции своими руками. Сначала размечают на схемах и чертежах местонахождение всех каналов и используемых для вытяжки шахт. В этот же момент проводится расчет объема воздуха, который должен быть удален из помещений сквозь всякий канал. Теперь можно чертить аксонометрическую схему с нанесением номеров участков, с обозначением ранее вычисленных объемов воздуха. Рекомендуется последовательное исполнение расчетов с тех веток, в которых гравитация минимально значима — это каналы на верхних этажах.

Чтобы рассчитать гравитационное давление, ориентируются на температуру уличного воздуха +5 градусов. Расчетное значение температуры комнатного воздуха принимается в 18 градусов тепла. Только затем вычисляют необходимую площадь сечений вытягивающих каналов. Когда этот показатель определен, надо принять размеры каналов, кратные величине кирпичей, и дополнительно рассчитать реальный темп перемещения воздуха. Таблицы, используемые для аэродинамических расчетов, составлялись для стальных каналов круглой формы.

А потому, если предстоит использовать прямоугольные отводные линии, расчетным показателем становится эквивалентный диаметр. Он должен быть таким, чтобы понижение давления из-за силы трения оказывалось тем же самым, что в круглом канале при идентичной скорости газового потока. Нельзя забывать про коррективы, связанные с шероховатостью неметаллических конструкций. Надо добиваться того, чтобы суммарное понижение давления оказалось на 10% менее, чем изначальное давление. Если этого добиться нельзя, придется корректировать сечение отдельных участков воздуховодов.

При монтаже отверстия вытяжек прикрывают решетками жалюзи, ставящимися на 50-70 см ниже потолка. Целесообразно, чтобы эти решетки были:

  • на кухне 0,2-0,25 м;
  • в ванной и туалетной комнатах 0,15 м;
  • в совмещенных санузлах 0,15-0,2 м.

Если дом построен из кирпича, каналы для вытяжки должны быть размещены в толще стен. Когда канал показан на схеме для каждого этажа, требуется перенести его в план чердачного помещения. Размечают обязательно, какое количество воздуха удаляют из каждого отдельного помещения. Размещение вентилирующих каналов внутри стен позволяет сохранить конструкцию неизменно в тепле. Приточные клапаны рекомендуется ставить в стенах, так как подобные устройства эффективно поглощают все звуки.

Необходимо монтировать клапаны примерно на 2 м выше пола. Воздух из них должен выходить вверху. До начала монтажа клапанов требуется оценить, насколько хорошо работают вытягивающие каналы. Рекомендуется перед выполнением всех работ исследовать стены, чтобы не повредить случайно проводку или арматуру. Сначала клапаны прикладывают к стене и размечают их по контуру.

К сведению! Сократить засорение комнаты пылью помогает приклеивание пакета в нужных местах. Именно туда высыпется всевозможный мусор. Изначальное отверстие глубиной 70-100 мм делается при помощи перфоратора с коронкой. Когда отверстие пройдено, из него выбирают грязь пылесосом, а затем вставляют уплотнитель. Туда же вводят трубку, достигающую конца стены, а с улицы монтируют решетки с акустическими козырьками.

При этой работе непременно требуется страховка. Трубу вводят в середину корпусного отверстия, а после выравнивания конструкции делают разметку. Теперь нужно сверлить 4 отверстия. Вкручивают дюбели, корпус монтируется на стене. Ставят глушители с фильтрами. Смонтированные клапаны требуется прикрыть крышкой. Рекомендации специалистов таковы:

  • лучше всего ставить шахту в центре дома;
  • выбор круглых воздуховодов может быть оправдан только при значительном доступном месте;
  • чем жестче труба, тем эффективнее движение воздуха по ней.

О том, как сделать естественную вентиляцию своими руками, смотрите в следующем видео.

приточная и вытяжная, принудительная и естественная

Если, приходя с улицы домой, Вы чувствуете духоту, неприятные запахи и первым делом проветриваете помещения, то скорее всего система вентиляции в вашей квартире работает недостаточно эффективно.

Повседневные заботы отодвигают на второй план важность поступления свежего, насыщенного кислородом, воздуха. Установка герметичных стеклопакетов и входных дверей, плотно прилегающих к коробке и наименее подверженных влажностным и температурным и изменениям, только ухудшают систему вентилирования.

Эффективная вентиляция, какая она?

В любых городских квартирах вне зависимости от типа и года постройки присутствует естественный приток свежего воздуха через открытую форточку, оконные и дверные щели и удаление наружу через вентиляционные шахты в санузле и на кухне.

Когда-то естественная приточно-вытяжная вентиляция полностью оправдывала себя. Сегодня этот метод уже недостаточно эффективен из-за герметичности окон и дверей, и мы не спешим открывать окна в холодное время года. Решить эту проблему можно, установив принудительные приточные устройства при условии хорошо работающей вытяжки. Правильный подбор оборудования гарантирует эффективное вентилирование. В первую очередь, необходимо произведи расчёты воздухообмена.

Проверяем нормы воздухообмена

Зная нормы подачи воздуха, несложно определить необходимое количество поступающих воздушных масс. Норма на 1-го человека в помещении — 3 м3/ч на 1 кв. метр площади или 30 м3/ч. Исходя из этого, можно рассчитать воздухообмен для конкретного случая и подобрать подходящий способ вентилирования, требуемое оборудование.

Вентиляция может быть естественной – осуществление тяги при помощи разности температур наружного и внутреннего воздуха или же при тяге, осуществляемой механическим способом (принудительная).

Способ естественной вентиляции в квартире

Самый простой способ вентилирования через щели окон и дверей. Но, как мы уже знаем, часто малоэффективный. В другом случае, приток воздуха может осуществляться с помощью стеновых или оконных клапанов. Они состоят из отверстия в стене или створке, раме окна, через которое в помещение поступают воздушные массы. Обязательным условием работы приточных клапанов является наличие исправно работающей вытяжки.

Недостатком таких устройств является то, что количество воздуха, проникающего в помещение, зависит от погодных условий: зимой велика температурная разница, обеспечивающая природную тягу, а в летний период при разности температуры менее 15° C эта тяга малозаметна. Стеновые и оконные клапаны часто промерзают зимой из-за отсутствия подогрева входного воздуха и практически не очищают его.

       

Метод принудительно-вытяжной циркуляции воздуха

Вытяжная вентиляция работает по принципу принудительного удаления отработанного воздуха механическим образом. Для этого используют вентиляторы, встраиваемые в кухонные вытяжки, и вентиляционную шахту в ванной и туалете. В зимний сезон желательно предусмотреть подогрев поступающего воздуха. С этой задачей справятся приточные установки со встроенными нагревателями.

Устройство принудительной приточной вентиляции в квартире

Принцип работы заключается в принудительной подаче наружного воздуха в помещение через приточки и удаление естественной тягой через вентиляционные каналы в санузле и кухне.

Такие устройства бывают разных видов, но в основном они состоят из воздухозаборника, вентилятора, воздушного клапана, нагревателя и фильтров очистки. В этом случае монтаж требует бурения отверстия в стене и подключения к сети питания.

Существуют приточки с климат-контролем — автоматическим управлением температуры нагрева воздуха – бризеры.

Преимущества бризеров:
  • Не нужно открывать окна!
  • Подогрев поступающего воздуха зимой позволит сохранить тепло в квартире во время проветривания и предотвратит промерзание устройства.
  • В бризерах используется высокоэффективная система фильтрации с HEPA фильтром класса Н11 – медицинский стандарт очистки воздуха от пыли, аллергенов, мельчайших микроорганизмов, вирусов и плесневых грибов.
  • Обладают высокой производительностью. Постоянный приток воздушных масс в нужном количестве независимо от погодных условий и сезона.
  • Автоматическая система управления (включение и выключение вентилятора, контроль работы воздушного клапана и нагревателя, регулирование температуры воздуха, поступающего в помещение и др. ).
  • Оборудование работает почти бесшумно.

Приточно-вытяжная вентиляция

Приточно-вытяжная вентиляция в квартире , её работа. Во многих местах существуют различные способы применения регулировки температуры воздушного потока, его очистки от различных вредных примесей. Этим занимается компания «Гуд.Климат», которая и устанавливает различные приточно-вытяжные вентиляции.

 Нам предлагалось устанавливать такие компактные системы, транспортабельные приточно-вытяжные вентиляции во многих регионах нашей страны, которые в свою очередь, занимают стабильную круглогодичную работу на всём протяжении. Данные работы производятся в зданиях, к которым мы перевозим все виды инструментов, её инсталяцией, и конечно, сопровождением всех вентиляционных систем. Сам процесс монтажа связан с закладкой пусконаладочных работ, её испытания, и конечно передачу всех документов самому заказчику, который всё проверяет на наших глазах. Всё предлагаемое оборудование могут иметь самые минимальные показатели шума,соответственно не вызывает никакой вибрации, сквозняков и прочих негативных эффектов. Наличие автоматики и пульта управления предоставляет нам возможность дистанционного управления всей системой вентиляции. Рассмотрим различные системы вентиляций. Существуют вентиляции вытяжные, приточные, приточно-вытяжные,механические, канально-бесканальные, естественные. Рассмотрим вытяжную вентиляцию, которая позволяет во многих зданиях удалять загрязнённый воздух, и взамен, втягивать в данное здание чистый воздух. Во всех зданиях заводов, хранилищ, удаляется очень сильно загрязнённый воздух, допустим, доменный цех, стекловаренное производство и так далее.

 В нормальных зданиях, допустим в кухне, в бытовых предприятиях, в курительных, гардеробных, такая вентиляция не может справиться с такой задачей в полном объёме, и поэтому следует делать такую вентиляцию в целом здании, и по отдельности, в таких вот комнатах. Приточная вентиляция для дома служит именно для подачи чистого воздуха в данное помещение.

И при этом удаляет загрязнённый воздух. В приточной вентиляции такая обработка воздуха вынуждает делать его чистым, увлажнённым, с нагревом, до определённой температуры, и так далее. Она состоит из воздухоприёмного устройства, нагревателя, охладителя, фильтров для очистки, и конечно, устройств подачи воздуха в помещение.

 Приточно-вытяжная вентиляция дома работает во всём комплексе, и которая позволяет, как «выбрасывать» загрязнённый воздух, так его и нагревать, фильтровать, и увлажнять. Механическая вентиляция предлагает нам вентиляторы, воздухонагреватели, пылеуловители, и другие различные виды вентиляции. В данном варианте, её использование потребляет значительное количество электической энергии, которая и будет вам не хорошим камешком в ваш огород. Естественная вентиляция, также занимает главное место в нашей жизни. Количество тепла, вырабатываемое нами самими, особенно в зимний период времени, заставляет нас подумать, как сохранить тепло в здании, и «выплеснуть» отработанный

 нашими лёгкими воздух наружу. Поэтому и создавались форточки, окна, различные микротрещины в зданиях, и так далее. Канальная и бесканальная вентиляция. Канальная вентиляция позволяет со всех помещений удалять загрязнённый воздух, заменяя его чистым, не требует больших затрат для этого. Бесканальная вентиляция встраивается именно над помещением, из которого и будет выделяться загрязнённый воздух, с тем чтобы в остальных помещениях не испытывали её воздействие. И сама бесканальная вентиляция просто не может иметь сеть разветвлённых каналов, и поэтому её не с чем сравнивать, и затраты на её оборудование обойдутся гораздо дешевле в общей стоимости.

 О местной вентиляции или локалирирующей, говорят, что именно она позволяет удалять загрязнённый воздух именно из данного помещения. Местная приточная вентиляция обязана обеспечивать свежий поток воздуха, с его утеплением, охлаждением и так далее. В ней могут относиться: водушные души, воздушные оазисы, воздушные завесы. которые в этом комплесе проблем просто подменяют именно загрязнённый воздух на чистый. Мы рассмотрели различные виды вентиляции, показали вам как её нужно сделать, и порекомендовали что для этого требуется. Теперь вопрос за вами, что и как делать.

Вентиляция в аптеке — Информтех

Вентиляция в аптеке


Аптека — специализированное организация здравоохранения, предназначенная для изготовления, анализа, фасовки и реализации лекарственных средств. Это организация может вмещать в себя сразу несколько помещений: торговые залы, склады, офисы и даже производство. Любое из перечисленных помещений должно быть оборудовано исправной принудительной системой вентиляции, чтобы поддерживать необходимый санитарно-гигиенический режим. Правильно настроенный воздухообмен должен благоприятно влиять на работоспособность персонала и на самочувствие клиентов.

Установленная система вентиляции должна предполагать наличие лекарственных средств, а значит и наличие химического запаха, особенно если есть производство. Для грамотного выбора вентиляционной системы следует учитывать фактор наличия химических препаратов. Для подобных помещений есть особые условия установки вентиляционного оборудования.

В аптеках обычно отдают предпочтение приточно-вытяжной системе, которая позволяет осуществлять качественную систему фильтрации и обеспечивать необходимую циркуляцию воздуха. В подобных учреждениях необходимо производить кондиционирование воздуха. Под кондиционированием воздуха понимают устройство, осуществляющее требуемую обработку воздуха. Оно создает и автоматически поддерживает в закрытых помещениях такие показателей, как температура, влажность, давление, газовый и ионный состав, запах и скорость движения воздуха. С помощью кондиционеров в помещениях обеспечивается необходимый микроклимат для создания условий комфорта и должного протекания технологических процессов.

В зависимости от специфики аптечного помещения подбирается вентиляционная система. Чаще всего при установке оборудования отдается предпочтение принудительной системе вентиляции, однако в административных и бытовых зонах небольшой площади можно обойтись естественной системой вентиляции. В моечной требуется установка вытяжных зонтов.

Выбор системы напрямую будет зависеть от квадратуры помещения, от типа помещения, его прямого назначения, от предполагаемой загруженности, также от того, где располагается аптечное учреждение. Если организация находится внутри жилого здания, то в обязательном порядке необходимо установить изолированную систему вентиляции.

В помещение с избыточным теплом целесообразнее установить общеобменную естественную (аэрацию) или механическую вентиляцию с использованием местного притока воздуха — это наиболее эффективный, дешевый и надежный способ вентилирования помещения. В местах фасовки лекарственных средств можно установить местную вытяжку в виде вытяжных вентиляционных шкафов. Их также устанавливают в кабинетах, где проводятся физико-химический анализ и лабораторные исследования. Аптеки, в которых только продают и складируют лекарственные препараты, оснащают приточно-вытяжной системой для сохранения необходимого микроклимата. В небольших аптеках для охлаждения лекарств используют специальные холодильники или настенные кондиционеры.

Система вентиляции в аптеке должна справляться со следующими задачами:

  • Правильная циркуляция воздуха, при которой удаляются все посторонние запахи, а также все вредоносные бактерии и микробы.
  • Обеспечение всех необходимых характеристик воздуха, таких как, температура, влажность, мощность работы, количество примесей.
  • Обеспечение всех необходимых санитарных и биологических характеристик воздуха.
Требования и СНиП и СанПиН нормы

На основании санитарных норм и правил, вентиляция аптеки должна обеспечивать такие показатели:
  • требуемая температура воздуха — не менее +18 и не выше +20 градусов;
  • скорость перемещения воздушных масс от 0,1 до 0,2 м/с;
  • оптимальный уровень влажности воздуха от 30% до 60%.

В лабораторных помещениях аптек производственного назначения соблюдаются следующие указания:

  • возможность размещения в общественных и жилых зданиях, с проездом для автотранспорта;
  • торговые залы могут быть одно/двухуровневыми;
  • в подвальных этажах допускается размещение аптечных складских помещений;
  • цокольные этажи могут служить для монтажа вентиляционного оборудования и тепловых пунктов.

В соответствии с пунктом 3. 8 утвержденного Приказом Минздрава РФ от 04.03.2003 г. № 80 Отраслевого стандарта «Правила отпуска (реализации) лекарственных средств в аптечных организациях. Основные положения» ОСТ 91500.05.0007-2003 (в ред. от 18.04.2007):

Аптечные организации должны иметь приточно-вытяжную вентиляцию. Оснащение системами кондиционирования допускается только при организации аптечных пунктов при лечебно-профилактических учреждениях.

В соответствии с пунктом 4 утвержденных Приказом Минздравсоцразвития РФ от 23.08.2010 г. N 706н «Правил хранения лекарственных средств» (в ред. от 28.12.2010): Помещения для хранения лекарственных средств должны быть оборудованы кондиционерами и другим оборудованием, позволяющим обеспечить хранение лекарственных средств в соответствии с указанными на первичной и вторичной (потребительской) упаковке требованиями производителей лекарственных средств, либо помещения рекомендуется оборудовать форточками, фрамугами, вторыми решетчатыми дверьми.

Нормы температурного режима

В зонах размещения оборудования рабочих мест аптечного персонала, в рабочих, экспедиционных помещениях, рецептурных, производственных помещениях, помещениях для приготовления лекарственных форм в асептических условиях, помещения для хранения лекарственных средств, ядовитых препаратов и наркотиков, горючих жидкостей, а также административно-бытовых помещениях устанавливается температура 18 °С. В торговых залах устанавливается 16 °С, в электрощитовой 15 °С, а в холодильных камерах аптечных складов 4 °С.

Приточная и приточно-вытяжная вентиляция в квартире.

  Уже понятно, что в квартире может быть организована естественная или принудительная вентиляция. В случае, когда естественная вентиляция не справляется, либо владелец хочет очищенный, свежий воздух по всем нормам, который естественным воздухообменом не обеспечивается, тогда используется принудительная система вентиляции. С естественной вентиляцией все понятно, а вот с принудительной вентиляцией(приточной, приточно-вытяжной, вытяжной) лучше разобраться детальнее.

Механическая вентиляция

  Системы с механическим побуждением  организации воздухообмена используются  в тех случаях, когда состояние существующей вентиляции неудовлетворительно (что особо актуально при чрезмерной герметизации помещений из-за пластиковых окон и герметичных дверей), или принудительная вентиляция предусмотрена индивидуальным проектом. Такие способы организации перемещения воздушных потоков в жилых строениях применяется также для обеспечения эффективного воздухообмена и при необходимости обработки воздуха: очистки, нагревания, увлажнения, охлаждения. По-другому такой тип вентиляционных схем называют механической  или искусственной вентиляцией. Такие системы помогают организовать требуемые параметры воздухообмена и качество воздушной среды в отдельных зонах или в общем объеме  квартиры, различают местную и общеобменную вентиляции. 

 

 

Классификация по типу организации воздухообмена

  Местные вытяжные системы помогают удалять загрязненный воздух с кухни или излишнюю влагу из ванной, а приточные оконные или стеновые устройства наполняют комнату воздухом, поступающим снаружи.  
 

  Общеобменные вентсистемы подают или удаляют, перемещают воздушные потоки во всем объеме квартиры. Такие системы  могут быть приточными и вытяжными, или комбинированными — приточно-вытяжными. 
 
 

Приточная общеобменная система вентиляции

 

 

 

  В приточной системе вентиляции выход воздуха осуществляется через вытяжные каналы естественной вентиляции, щели и зазоры конструкций, окон и дверей. 

 

  Зимой требуется установка калорифера после вентилятора, иначе потери тепла в квартире резко возрастают. 

 

  Преимуществами приточной системы, совмещенной с линиями подачи воздуха, являются возможности стыковки с отопительными устройствами или увлажнителями, а летом она  может совмещаться с охлаждающими блоками кондиционеров.

 
 

 


Вытяжная принудительная вентиляция

 

 

 

 

  Вытяжная вентиляция в квартире часто устанавливается для эффективного и быстрого удаления загрязненных или переувлажненных воздушных масс  из определенных зон квартиры — кухни, ванной, туалета, на место него поступает чистые и подогретые воздушные потоки из общего помещения через щели под дверями, оконные рамы или форточки. Такие вытяжки способствуют устранению вредных запахов, излишней влаги, они осушают и очищают воздушную среду в квартире. Однако их нельзя использовать в жилищах с каминами или при наличии газовых нетурбированных котлов из-за угрозы возникновения обратной тяги.

 

 


 

 


  Сбалансированный вариант современной приточно-вытяжной системы вентиляции в квартире — общеобменная, при котором объем входящего воздуха равен выходящему, обеспечивая необходимый воздухообмен. 

 

  Такая схема регулирует подачу и распределение воздушных потоков по помещениям, оснащается устройствами подогрева, охлаждения и очистки воздуха. Создает комфортные условия независимо от времени года, контролируется и управляется автоматически.
 

 
 

 

Приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией


  Если воздушные массы, которые удаляются из квартир, смешиваются с поступающим наружным воздухом, то такой тип вентсистемы называется приточно-рециркуляционной.

  Строение теплообменника (рекуператора): 1 — датчик температуры, 2 — воздушный фильтр, 3 — вентиляторы подачи и выброса воздуха, 4 — блок управления, 5 — отвод конденсата из ТО,  6 — заслонки, регулирующие подачу и выброс, 7 — теплообменник.

  Когда в специальном теплообменнике  ТО (рекуператоре) происходит передача части тепла удаляемого воздуха воздушному потоку, который поступает в квартиру, такая вентсистема называется приточно-вытяжной с рекуперацией. Это один из самых прогрессивных типов вентсистем с КПД от 30 до 80% с прекрасными энергосберегающими характеристиками. Они все чаще предлагаются в проектах новых домов.  

  Разводка воздушных потоков по квартире может быть выполнена воздуховодами — каналами или выполнена бесканальной. В любом из этих случаев обязательно требуется квалифицированный профессиональный подход. 

  К перечню климатического оборудования для реализации таких схем воздухообмена относятся различные  кухонные и туалетные воздухоотсосы-вытяжки, сплит-системы, приточные оконные клапаны, стеновые проветриватели, вытяжные осевые вентиляторы, моноблоки кондиционеров и другие приборы, которые устанавливаются на двери, стены и окна, в комнатах, где естественная  вентиляция отсутствует или крайне недостаточна.  
 

 
 

Примеры наших работ

{callback: 1}


Жилая квартира 105 м2. Принудительная приточно-вытяжная вентиляция и кондиционирование

 


Квартира 49м2. Бюджетная вентиляция в квартире с помощью бытовых рекуператоров

 


Как сделать вентиляцию и кондиционирование в жилой квартире за 11 дней?
 

 

 

 

Особенности и преимущества применения приточно-вытяжной вентиляции в квартире

 

  Схемы вентсистем с механическим побуждением проточно-вытяжных систем применяются и в тех случаях, когда необходимо реализовать сложные архитектурные решения  и обеспечить параметры климата  в отдельных помещениях, в многоуровневых апартаментах, с большой площадью и со сложной планировкой, с применением продуманных энергосберегающих режимов и программированием работы климатической техники.

  Одним из самых главных достоинств таких современных систем является возможность очистки и обработки  поступающих воздушных масс через специальные вентиляционные фильтры на входе системы, что особо важно в густонаселенных районах  города или для улиц с насыщенным автомобильным движением. Индивидуальные системы климата в жилищах также решают вопросы поддержания уровня влажности или осушки, ионизации и обеззараживания воздуха. В вентиляторные установки могут встраиваться электрические калориферы входящих потоков, которые берут на себя часть задач по отоплению помещений, особенно в переходные сезоны года. 


  Весь комплекс работ по контролю  за составом и качеством воздушной среды в доме связан с решением задач энергосбережения, поскольку усиленный воздухообмен ведет к увеличению теплопотерь. Использование современных рекуперационных (теплообменных) установок с функцией очистки фильтрации и нагрева приводит к снижению теплопотерь и обеспечивает существенное сокращение расходов на отопление, т. к. возвращает до 80% тепла, которое уходило при открывании форточек или через вытяжки и щели конструкций при естественной вентиляции.

  Преимущества систем  с механическим побуждением  очевидны. Решаются проблемы с качеством воздушной среды в отдельных комнатах — кухнях, ванных и туалетных комнатах. Организовывается приток свежего очищенного воздуха в детские, кабинеты, столовые, спальни. Автоматическое управление и контроль качества воздухообмена помогают сокращать энергозатраты на периоды, когда в квартире уменьшается количество людей, к примеру, когда жильцы уезжают на длительное время. В этом случае вентсистема переходит в фоновый режим воздухообмена, что значительно экономит энергоресурсы.


 

  Следует отметить еще одно преимущество таких систем с механическим побуждением. Они могут быть  как централизованными, так и в индивидуальном исполнении. Расходы на создание и обслуживание централизованной системы на многоквартирный дом намного меньше, при индивидуальных проектах для каждой отдельной квартиры. В любом случае для обеспечения здорового климата  в квартире требуется соблюдение санитарно-гигиенических норм,  экономический анализ вариантов и технически рациональное решение.

 
 

Другие интересные статьи на эту тему:

Стоимость вентиляционного оборудования и услуг по установке устройств зависит от поставленой задачи и материальных возможностей заказчика, от сложности планировки и существующей схемы вентиляции.

Как рассчитать стоимость вентиляции квартиры

Главной задачей приточно-вытяжной установки является очистка наружного воздуха, который поступает в помещение, а также в случае необходимости изменение температуры или влажности этого воздуха.

Как подобрать приточно-вытяжную установку?

Вентиляция

Вентиляция обеспечивает доступ кислорода в закрытое пространство, что крайне важно для здоровья обитателей помещения. Душный воздух вызывает головную боль и быструю утомляемость, а постоянная нехватка кислорода оказывает гораздо более негативное влияние на здоровье. Кроме того, современное помещение в избытке содержит строительно-отделочные материалы, выделяющие формальдегид, толуол, ацетон, хлороформ, аммиак и т.д. Без полноценной вентиляции воздух в помещении превращается в ядовитую смесь углекислого газа и этого «химического коктейля»

Как обеспечить свое помещение здоровым воздухообменом? Какие вообще существуют системы вентиляции, и приобретение какой из них предпочесть в том или ином случае?

Системы вентиляции различаются по способу циркуляции воздуха:

Естественная вентиляция. Не требует специального оборудования и расхода электроэнергии, так как осуществляется исключительно благодаря естественным воздушным потокам и разнице температур на улице и в помещении. Монтаж относительно прост, а его стоимость невелика. Но эффективность работы такой вентиляции напрямую зависит от природных факторов, а потому зачастую не может обеспечить полноценного здорового воздухообмена в помещении.

Искусственная вентиляция. Устанавливается при помощи вентиляционного оборудования, а эффективность работы не зависит от климатических условий. Механическая вентиляция способна удалять воздух из помещения, обеспечивать доступ кислорода с улицы, а также нагревать и очищать поступающий воздушный поток. Как правило, используется при наличии естественной вентиляции.

Системы вентиляции могут иметь разное назначение:

Приточная вентиляция. Принудительная вентиляция, подающая воздух в помещение. При привлечении дополнительного оборудования приток воздуха может подвергаться очистке, нагреву или увлажнению.

Вытяжная вентиляция. Служит для удаления воздуха из помещения. В большинстве случаев используется в совокупности с приточной вентиляцией. Важно произвести верный расчет вентиляции, необходимый для сбалансированной работы приточно-вытяжной установки.

Система вентиляции может быть предназначенной для территорий различного масштаба:

Местная вентиляция. Обслуживает небольшой участок территории, нуждающейся в работе системы вентиляции. Может быть как приточной (воздушные души, воздушные завесы), так и вытяжной (вытяжные шкафы, зонты). Необходима при использовании вредных элементов на производстве, в быту местную вентиляцию представляет кухонная вытяжка.

Общеобменная вентиляция. Предназначена для вентиляции здания или целого помещения. Приточная общеобменная вентиляции относится к механическим системам вентиляции, обычно подаваемый в помещение воздух подвергается очистке и подогреву. Вытяжная общеобменная вентиляция в быту может представлять собой вентилятор, вмонтированный в оконный проем или отверстие в стене, на производстве же она часто осуществляется с помощью вытяжных воздуховодов.

Системы вентиляции могут различаться по своему конструктивному исполнению:

Наборная система вентиляции. Состоит из набора оборудования – системы автоматики, фильтра, глушителя, системы воздуховодов, вентилятора. Для вентиляции квартиры такая система может располагаться в межпотолочном пространстве, при более серьезных масштабах монтаж вентиляции производится в отдельной вентиляционной камере. Для установки системы такого типа требуется грамотный расчет вентиляции.

Моноблочная система вентиляции. Все рабочие элементы такой системы располагаются в одном блоке. Моноблочная система вентиляции может быть приточной или приточно-вытяжной . Не каждое помещение сможет обеспечить эффективным проветриванием, однако ее бесспорными достоинствами являются компактность, легкость монтажа и отличная шумоизоляция корпуса.

Компания «Климатикум» предлагает широкий выбор вентиляционного оборудования для любого типа помещений. Грамотный расчет вентиляции позволит системе создать наиболее благоприятный микроклимат в помещении, а профессиональный монтаж обеспечит бесперебойную и качественную вентиляцию воздуха.

5 типов вентиляции и все должны знать о

Как видно из темы, мы намерены поговорить о типах вентиляции. Но сначала подумайте над этими вопросами. Вы можете представить себе мир без свежего воздуха? Что произойдет, если вам придется дышать в атмосфере, полной загрязненного воздуха? Так расстраивает! Без сомнения, это было бы невозможно! На самом деле живые существа не выносят таких условий.

Ежедневно человек потребляет для дыхания более 12 000 литров воздуха. И какова роль вентиляции в этом? В мире, где мы проводим более 90% нашего времени в закрытых помещениях, важность вентиляции становится все более очевидной.

Но первый вопрос, что такое вентиляция? Как понять, что вентиляция работает правильно? Если нет, то как мы можем его улучшить? Какие бывают виды вентиляции в здании?

Давайте рассмотрим следующие концепции.

⇒ Посмотреть список продаваемых систем вентиляции и их поставщиков ⇐

Вентиляция

Вентиляция действует как легкие здания. Это процесс подачи наружного воздуха в здание или помещение и его распределения по территории. Свежий воздух разбавит загрязненный воздух внутри, а также заменит часть загрязненного воздуха. Основная цель вентиляции — подготовить здоровый воздух для дыхания людей в этом месте.

Контроль качества внутреннего воздуха в школах с использованием системы вентиляции (Ссылка: ves.co.uk )

Система вентиляции каждого здания состоит из трех основных элементов:

Скорость вентиляции : Количество наружного воздуха, подаваемого в помещение и наружу качество воздуха.

Интенсивность вентиляции зависит от качества и количества наружного воздуха, вентилируемого в конкретном помещении. Здания должны соответствовать стандартам вентиляции, которые обычно отличаются для жилых и коммерческих зданий. Обычными единицами, используемыми для передачи скорости вентиляции, являются кубические футы в минуту (CFM), литры в секунду (л/с) и кубические метры в час (м 3 /ч). Каждый литр в секунду равен 3,6 кубических метра в час. Кроме того, каждый CFM составляет около 1,7 м 3 /час. Мы можем использовать эти единицы взаимозаменяемо.

Направление воздушного потока : Все направление воздушного потока.

Как следует из названия, направление воздушного потока определяется направлением движения вентилируемого воздуха внутри помещения. В идеальном мире он должен переходить из чистой области в загрязненную.

Схема воздушного потока : Схема воздушного потока или распределение воздуха.

Это указывает на то, что воздух должен циркулировать таким образом, чтобы он эффективно доставлялся в каждую зону, а также успешно удалялись образующиеся в пространстве загрязняющие вещества.

Чтобы иметь в виду эти элементы, мы можем оценить эффективность системы вентиляции по четырем аспектам:

  • Соответствует ли она стандартам, касающимся скорости вентиляции? Или, другими словами, достаточно ли у него мощности вентиляции?
  • Направление потока из чистой зоны в грязную?
  • Свежий воздух поступает во все части здания и помещения?
  • Выводит ли система вентиляции загрязненный воздух полностью из всех частей помещения?

Существуют и другие индексы, помогающие оценить производительность системы. О них мы поговорим далее. Но сначала давайте рассмотрим типы вентиляционных систем.

Подробнее о Linquip

Пять типов вентиляции

Вентиляцию обычно можно разделить на пять типов: естественная, механическая, гибридная, точечная и кондиционирование окружающей среды (TAC).

Независимо от того, как используется ваше здание или где оно находится, вы должны рассмотреть один из этих пяти типов систем вентиляции в вашем здании.

Естественная вентиляция

Естественные или традиционные системы вентиляции зависят от естественных сил, таких как ветер и термическая плавучесть, для подачи наружного воздуха через проемы здания. Три фактора играют роль в работе естественной вентиляции. Этими факторами являются климат, поведение человека и конструкция здания.

Схематический вид системы естественной вентиляции как типа вентиляции (Ссылка: vesco.uk )

При проектировании здания проектировщик должен предусмотреть некоторые специальные проемы, такие как двери, окна, солнечные дымоходы, ветряные башни , и так далее. Если эти отверстия работают правильно, система естественной вентиляции помогает снизить потребление энергии на 20–25 процентов.

Когда мы говорим о естественной вентиляции, можно подумать о простом открывании окон в помещении. Тем не менее, это сложнее, чем кажется. В некоторых конкретных местах, где внешнее загрязнение больше, чем внутреннее, естественная вентиляция может работать наоборот. Он будет не только вентилировать воздух в помещении, но и загрязнять его. Загрязненный воздух может попасть в здание через отверстия и поставить под угрозу наше здоровье.В связи с отсутствием существенного контроля при использовании естественной вентиляции в большинстве случаев ее заменяют механической.

Кстати, вы можете найти разные типы систем естественной вентиляции.

Плавучая система:

Также известна как дымовая вентиляция. Так как температура между внутренним и наружным воздухом различна, воздух поднимается вверх. Как известно, разница температур приводит к различной плотности. Чем теплее воздух, тем меньше у него плотность, и его плавучесть больше, по сравнению с более холодным, поэтому он возникает.

В здании есть отверстия возле крыши и пола. Если воздух в помещении имеет более высокую температуру, чем наружный воздух, более теплый воздух в помещении поднимается вверх и выходит из более высокого отверстия. Более холодный воздух снаружи здания поступает через нижнее отверстие. В конце концов, мы проветрили воздух.

Ветряная вентиляция:

Ветровая вентиляция намного проще. Ее также называют односторонней вентиляцией и перекрестной вентиляцией. Этот тип вентиляции основан на характере ветра и его взаимодействии с дымоходами, окнами или другими отверстиями в здании.

Люди часто имеют неправильное представление о ветровой вентиляции. Они воображают, что открытие окон решает проблему вентиляции. Даже если вам повезет, и вы получите правильную скорость ветра на улице, кондиционирование воздуха может значительно увеличить затраты на электроэнергию.

Механическая вентиляция

Механические вентиляторы обеспечивают механическую вентиляцию. Вентиляторы могут быть установлены непосредственно в окна или стены или в воздуховоды для подачи воздуха в помещение или из него.

Тип используемой механической вентиляции зависит от погоды.Например, в жарком и влажном климате может быть необходимо свести к минимуму или предотвратить проникновение, а не промежуточное уплотнение (которое, когда горячий и влажный воздух проникает через стену, потолок или пол изнутри здания с холодной поверхностью). В этих случаях часто используется система механической вентиляции с положительным давлением. И наоборот, в холодном климате следует избегать эксфильтрации и использовать вентиляцию с отрицательным давлением для предотвращения промежуточной конденсации. Система отрицательного давления часто используется для помещений с загрязняющими веществами местного производства, таких как ванная, туалет или кухня.

В системе с избыточным давлением помещение находится под избыточным давлением, и комнатный воздух просачивается через неплотность оболочки или другие отверстия. В системе с отрицательным давлением помещение находится под отрицательным давлением, а комнатный воздух компенсируется за счет «всасывания» наружного воздуха.

Сбалансированная механическая вентиляционная система представляет собой систему, в которой источники и выхлопы воздуха испытываются и регулируются в соответствии с проектными спецификациями. Давление в помещении может поддерживаться на уровне слегка положительного или отрицательного давления, что достигается за счет неодинаковой скорости приточной или вытяжной вентиляции.Например, незначительное отрицательное давление в помещении можно свести к минимуму за счет удаления на 10 % больше воздуха, чем при подаче в холодную погоду, чтобы свести к минимуму возможность промежуточной конденсации. В воздушном предупредительном помещении для борьбы с инфекцией часто поддерживается минимальное отрицательное давление 2,5 Па относительно коридора

Типы систем механической вентиляции

Одним из видов вентиляции является механическая вентиляция, которая классифицируется на четыре типа . Типы механических систем вентиляции описаны ниже:

Только вытяжная вентиляция

В этих типах вентиляции вытяжная вентиляция является частью механической вентиляции.Эти системы работают за счет снижения давления внутри здания. Часто в нем нет специального компонента для втягивания наружного воздуха в помещение. Свежий воздух поступает в здание через неплотности в конструкции здания и уравновешивает давление.

Системы вытяжной вентиляции относительно несложны и экономичны в установке. Как правило, система вытяжной вентиляции содержит один вентилятор, подключенный к центральной вытяжной точке дома. Таким образом, у него также низкие эксплуатационные расходы.

Только вытяжные системы подходят для более холодных, а не более теплых мест; так как в более теплых зонах влага может вызвать трудности при снижении давления.

Приточная вентиляция

В этих типах вентиляции вытяжная вентиляция является частью механической вентиляции. В системе приточной вентиляции используется вентилятор, который нагнетает воздух в помещении и направляет поток наружного воздуха внутрь. Внутренний воздух выходит наружу через неплотности в стенах и каналы вытяжных вентиляторов. Типичная система приточной вентиляции состоит из вентилятора и системы воздуховодов, которые обеспечивают поступление свежего воздуха в здание. Иногда они имеют систему с интегрированным центральным вентилятором (CFI).В этом случае могут возрасти затраты на установку и эксплуатацию.

Приточные вентиляционные системы лучше контролируют воздух, поступающий в помещение, чем вытяжные вентиляционные системы. Создавая давление в доме, приточные вентиляционные системы минимизируют попадание внешних загрязнителей в жилое пространство.

Приточно-вытяжная вентиляция

При объединении вытяжной и приточной систем возникает сбалансированная система. В этой системе скорость воздушного потока внутренней вытяжки и наружной подачи примерно одинакова. В некоторых случаях в сбалансированной системе используется вентилятор с рекуперацией энергии (ERV), а также вентилятор с рекуперацией тепла (HRV). Приточно-вытяжная вентиляция – это еще одна подгруппа типов вентиляции

С рекуперацией энергии

Когда мы говорим о типах вентиляции, мы также должны учитывать рекуперацию энергии. Вентиляция с рекуперацией энергии подготавливает контролируемый способ вентиляции для минимизации потерь энергии. Он передает тепло от теплого отработанного воздуха к холодному приточному воздуху. Таким образом, затраты на подогрев вентилируемого воздуха резко снижаются.Летом более холодный внутренний воздух получает тепло от более теплого свежего воздуха и охлаждает его, снижая затраты на охлаждение.

Система вентиляции с рекуперацией энергии для всего дома (Ссылка: hvi.org )

Гибридная вентиляция

Среди различных типов вентиляции гибридная вентиляция (смешанный режим) зависит от естественных движущих сил для обеспечения желаемой скорости потока (расчетный поток). показатель). Когда естественная вентиляция имеет очень низкий расход, заметна роль механической вентиляции.

Если естественная вентиляция сама по себе неприемлема, можно установить вытяжные вентиляторы для увеличения скорости вентиляции. У них достаточно предварительного тестирования и планирования, чтобы работать должным образом.

Примером смешанного режима являются палаты, в которых размещаются больные с воздушно-капельными инфекциями. Однако этот простой тип комбинированной вентиляции (смешанный режим) следует использовать с осторожностью. Вентиляторы следует устанавливать там, где комнатный воздух может напрямую выбрасываться наружу через стену или потолок.Объем целевого вентилируемого воздуха определяет размер и количество вытяжных вентиляторов, которые следует измерить и протестировать перед использованием.

Одним из факторов, который следует учитывать при выборе типа вентиляции, являются недостатки этой системы. С использованием вытяжного вентилятора связаны такие проблемы, как проблемы с установкой (особенно для больших вентиляторов), шум (исключительно мощные вентиляторы), повышение или понижение температуры в помещении, потребность в непрерывном электроснабжении. Если окружающая среда в помещении нарушает комфорт в системах охлаждения или обогрева, можно добавить потолочные вентиляторы, чтобы компенсировать комфорт.

Другим возможным вариантом является установка ветряков (ветрогенераторов), не требующих электричества, и установка вытяжной системы на крыше, которая увеличивает приток воздуха в здание.

Точечная вентиляция

Другим видом вентиляции является точечная вентиляция. Для повышения эффективности как естественной, так и механической вентиляции появилась точечная вентиляция. Другими словами, лучше сказать, что это вспомогательная система. Это включает в себя развертывание местных вытяжных вентиляторов, таких же, как те, которые используются в ванных комнатах или на кухнях.Удаляет влагу и загрязнение воздуха из помещения у его источника и, как следствие, повышает эффективность системы вентиляции.

Задача Кондиционирование окружающей среды (TAC)

Задача Кондиционирование окружающей среды (TAC) — это один из других типов вентиляции. Идеальная температура и уровень комфорта зависят от индивидуальных особенностей человека. В то время как некоторые люди жалуются на перегрев, другим может показаться, что температура какая-то холодная. Традиционные системы вентиляции не могут удовлетворить чьи-то предпочтения.Вот где свою роль играет задача-окружающая среда. Эта относительно новая технология регулирует поток воздуха в помещении.

Вот как работает Task Ambient Conditioning (Ссылка: ibec.or.jp )

В разных типах вентиляции каждый тип имеет особый принцип работы. Чтобы продемонстрировать свой принцип, он меняет поток воздуха, и тогда восприятие человеком комфорта будет меняться независимо от центральной температуры. При заданной температуре окружающей среды поток теплого воздуха отвечает за обогрев, а поток холодного воздуха за охлаждение.Следовательно, среднюю температуру в жарких местах можно установить выше зоны комфорта и таким образом сэкономить больше энергии. Люди, желающие большего охлаждения, увеличивают поток воздуха, а те, кто предпочитает тепло, сокращают поток воздуха или отклоняют его.

Купите оборудование или запросите услугу

Используя Linquip RFQ Service, вы можете рассчитывать на получение предложений от различных поставщиков из разных отраслей и регионов.

Щелкните здесь, чтобы запросить коммерческое предложение от поставщиков и поставщиков услуг

Статус вентиляции здания

Надлежащая вентиляция классных комнат является ключом к безопасности в школе.DOE продолжает регулярно контролировать вентиляцию во всех помещениях наших зданий и размещает обновленную информацию на странице каждой школы на нашем веб-сайте на вкладке «Обзор» в разделе «Информация о вентиляции здания». Как всегда, здоровье и безопасность наших сотрудников, студентов и их семей является нашим приоритетом номер один.

DOE обслуживает и ремонтирует или улучшает помещения и/или закрывает любые помещения до тех пор, пока не будет произведен ремонт, если помещение не должно быть занято. Вентиляционные средства помещения должны работать в соответствии с проектом, чтобы их можно было использовать. Это может быть естественная вентиляция, механическая вентиляция или комбинация этих средств.

Обратите внимание, что состояние вентиляции каждой комнаты не учитывает дополнительные средства вентиляции, установленные Министерством энергетики. К ним относятся два очистителя воздуха в каждом классе и фильтры Merv 13 в оконных кондиционерах в соответствующих классных комнатах.

Любая комната, которая не соответствует нашим строгим стандартам безопасности, не будет использоваться в учебных целях, если она не будет отремонтирована или восстановлена.Мы хотим напомнить вам, что, хотя вентиляция важна для нашего плана профилактики COVID-19, это лишь часть комплексной многоуровневой стратегии по обеспечению безопасности наших учащихся, преподавателей и сотрудников внутри и за пределами наших школ. Кроме того, инженер по охране в каждой школе оснащен как устройствами для измерения качества воздуха, так и анемометрами, чтобы обеспечить правильную работу вентиляции.

Понимание отчета вашей школы

Опрос оценивает, правильно ли работают различные системы вентиляции, и предоставляет статус для каждой комнаты:

  • Работает (зеленая галочка) : Вентиляция комнаты работает в соответствии с проектом здания и был допущен к заселению.
  • Выполняется ремонт (желтый ключ) : Помещение разрешено для проживания, если имеются соответствующие средства вентиляции (окна и/или приточно-вытяжная вентиляция и т. д.), однако компонент(ы) помещения Вентиляция сейчас на ремонте.
  • Без механической вентиляции (Красный X) : Помещение не соответствует определению DOE относительно адекватной вентиляции и не должно быть постоянно занято.

Мы хотим заверить вас, что мы будем продолжать контролировать все помещения в зданиях DOE и завершать ремонт в сжатые сроки, поскольку мы продолжаем ежедневно работать над защитой наших учащихся, семей и преподавателей.

Как работает домашняя вентиляция?

Если вы живете в холодном климате, рекомендуется использовать вытяжную вентиляцию. Если вы живете в теплом климате, лучше всего подойдет приточная вентиляция. В любом климате могут работать сбалансированные домашние системы вентиляции. Какая разница?

Типы систем домашней вентиляции

  • Естественная вентиляция была самой распространенной формой домашней вентиляции. Это позволило свежему наружному воздуху заменить душный воздух в помещении.Это происходило через двери, окна, небольшие щели и дыры, везде, где протекло неконтролируемое движение воздуха.

    Естественная вентиляция не рекомендуется для большинства домов с энергоэффективной герметизацией. Он также не обеспечивает адекватного контроля влажности, что может привести к увеличению количества спор плесени и грибка. Это может вызвать недомогание или вызвать аллергию.

    Естественная вентиляция также не обеспечивает равномерного контроля температуры в вашем доме. Это создает холодные пятна, отсутствие удаления загрязнителей воздуха внутри помещений и более высокие затраты на электроэнергию.

  • Точечная вентиляция повышает эффективность естественной вентиляции. Он удаляет влагу и загрязнители воздуха в помещении у источника с помощью локальных вытяжных вентиляторов. Чтобы развить этот метод, были построены современные системы домашней вентиляции.
  • Системы вентиляции с вытяжным вентилятором используют основы точечной вентиляции. Эти системы сбрасывают давление в вашем доме с помощью одного вентилятора, подключенного к расположенной в центре единой вытяжной точке. Вентилятор подключается к воздуховодам из нескольких комнат, а пассивные вентиляционные отверстия регулируют воздушный поток.

    Эти системы снижают давление воздуха в помещении ниже давления наружного воздуха. Он извлекает воздух из помещения, поскольку добавочный воздух проникает через утечки в вашем доме и пассивные вентиляционные отверстия.

    По данным Управления по энергоэффективности и возобновляемым источникам энергии США (EERE), системы вытяжной вентиляции часто втягивают загрязняющие вещества в ваш дом. Эти загрязняющие вещества включают радон и плесень в подвальных помещениях, чердачную пыль, гаражные пары и дымовые газы камина или водонагревателя/печи.

    Это особенно важно, когда при работе вытяжной системы вентиляции работают вентиляторы для ванн, духовок и сушилок (которые также разгерметизируют дом во время работы).

    Системы вытяжной вентиляции также требуют более высоких затрат на электроэнергию, поскольку они не охлаждают и не удаляют влагу из приточного воздуха до того, как он попадет в ваш дом.

  • В системах приточной вентиляции
  • используются основы точечной вентиляции. По данным Министерства энергетики США (DOE), эти системы создают давление в вашем доме с помощью вентилятора, который нагнетает наружный воздух в ваш дом, поскольку воздух выходит из вашего дома через отверстия в каналах вентиляторов ванны и духовки и пассивные вентиляционные отверстия.

    Подобно системе вытяжной вентиляции, системы приточной вентиляции имеют систему вентилятора и воздуховода, которая подает свежий воздух в часто посещаемые помещения, такие как спальни.Эта система включает в себя регулируемые оконные или настенные форточки в редко используемых помещениях.

    Эти системы лучше контролируют воздух, поступающий в ваш дом, препятствуют попаданию загрязняющих веществ и предотвращают обратную тягу дымовых газов от каминов и приборов HVAC. Они также осушают дом и контролируют влажность.

    Подобно системам вытяжной вентиляции, приточная вентиляция требует более высоких затрат на электроэнергию, поскольку они не охлаждают и не удаляют влагу из приточного воздуха до того, как он попадет в ваш дом.

  • В системах сбалансированной вентиляции используются основы точечной вентиляции. Эти системы не разгерметизируют и не создают давление в вашем доме. Вместо этого они «вводят и выбрасывают примерно равное количество свежего [наружного] воздуха и загрязненного [внутреннего] воздуха, соответственно», согласно данным Министерства энергетики.

    Приточно-вытяжные системы вентиляции состоят из двух вентиляторно-канальных систем, которые подают свежий воздух в часто посещаемые помещения. Он также отводит воздух из помещений, где часто образуются влага и загрязняющие вещества, таких как кухня, ванные комнаты и прачечная.

    Подобно системам вытяжной и приточной вентиляции, приточно-вытяжная вентиляция не охлаждает и не удаляет влагу из приточного воздуха до того, как он попадет в ваш дом. Тем не менее, он использует фильтры для удаления пыли и пыльцы из наружного воздуха перед тем, как внести их в ваш дом. Это снижает затраты на электроэнергию по сравнению с другими системами домашней вентиляции.

  • В системах рекуперации энергии
  • используются основы точечной вентиляции. Для каждой спальни и общей жилой зоны необходим приточно-вытяжной канал.Короткие прямые воздуховоды сводят к минимуму перепады давления в системе вентиляции и повышают производительность ОВКВ.

    Эти вентиляционные системы также требуют изоляции воздуховодов в неотапливаемых помещениях и герметизации стыков.

    Проблема с этими домашними системами вентиляции заключается в том, что они необычны и сложны в установке и эксплуатации. Согласно EERE, их необходимо регулярно обслуживать и чистить, чтобы предотвратить износ, снижение рекуперации тепла и рост плесени.

    Совет: Не рекомендуется использовать систему рекуперации энергии в холодном климате, так как замерзание может повредить систему.

Для получения дополнительной информации о домашней вентиляции в Мэриленде загрузите наше Руководство по домашней вентиляции от Warner Service. Нажмите на кнопку ниже, чтобы начать:

Статья 7.

СТАНДАРТЫ МЕХАНИЧЕСКОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ — Административный кодекс Нью-Йорка 0.0.1 документация
 § 27-754 Минимальное количество наружного воздуха для механической вентиляции.
Минимальное количество наружного воздуха, необходимое для механической вентиляции
в любом занимаемом помещении, если не указано иное, должно быть
определяется по таблице 12-2.Таблица 12-2 Требуемый минимум подачи и отвода наружного воздуха
                            (куб. футов на кв. фут)
================================================== ======================
               Вентилируемые помещения Вентилируемые помещения
                 с натуральным без натурального
Индекс вентиляции Вентиляция с кондиционированием воздуха
Вентиляционные отверстия Отверстия Помещения
-------------------------------------------------- ----------------------
               Приток Выхлоп Приток Выхлоп Приток Выхлоп
-------------------------------------------------- ----------------------
   0- 300... 2,5 2,0 2,5 2,0 1,5 1,5
 301- 520. .. 2,0 1,5 2,0 1,5 1,2 1,2
 521- 850... 1,5 1,25 1,5 1,25 0,9 0,9
 851-1250... .. 1,0 1,0 1,0 0,6 0,6
1251-1650... .. 0,67 0,67 0,67 0,5 0,5
свыше 1650... .. .. 0,33 0,33 0,4 0,4
================================================== ======================

  (а) Требования к окнам. Засчитываются как вентиляционные отверстия под
положениям настоящей подглавы, окна или другие проемы должны соответствовать
требования пункта 27-749 статьи шестой настоящей подглавы,
и там, где не предусмотрена механическая приточная вентиляция, должны иметь
свободная открываемая площадь не менее одного квадратного фута на сто квадратных метров
футов площади пола.(б) Кондиционер.
  (1) В кондиционируемых помещениях окна и другие проемы не должны
учитываться как таковой при расчете индекса вентиляции. Воздух
кондиционированные помещения считаются внутренними помещениями.
  (2) Воздух, выходящий из помещения с кондиционированием воздуха, может
регенерируется аппаратурой кондиционирования воздуха и рециркулируется как
эквивалент наружного воздуха, при условии, что общий объем приточного воздуха не
меньше, чем требуется для помещений с кондиционером по таблице 12-2, и что
количество фактического наружного воздуха составляет не менее тридцати трех и одной трети в год. 
цент от необходимой суммы.Фактическая подача наружного воздуха не должна,
ни при каких обстоятельствах не должно быть меньше пяти кубических футов в минуту на человека,
за исключением того, что эти минимальные требования могут быть уменьшены на пятьдесят процентов
в порядке, предусмотренном пунктами 27-755 настоящей статьи.
  (c) Требуемый выхлоп. Требуемый выхлоп может быть достигнут путем поднятия
давление внутри помещения с последующей утечкой через двери и
окна или путем втягивания загрязненного воздуха из помещений с кондиционированием воздуха в
возвратный воздуховод кондиционера или в вытяжной
воздуховод, выходящий непосредственно в наружный воздух.(d) Подпиточный воздух. Достаточное количество воздуха для выхлопа
Эффективность системы должна обеспечиваться в исчерпаемом пространстве одним
или любой комбинацией следующих методов:
  (1) Подачей воздуха в помещение с помощью системы воздуходувки.
  (2) Путем проникновения через жалюзи, регистры или другие постоянные
проемы в стенах, дверях или перегородках, примыкающие помещения, куда поступает воздух
подается одним из этих способов. 
  (3) Путем проникновения через щели вокруг оконных рам и дверей.(4) Другими способами, приемлемыми для комиссара.
  (e) Запрещено использование рециркуляционного воздуха. Воздух, поступающий из любого
следующие места не могут быть рециркулированы; погребальные помещения; ванные комнаты или

туалетные комнаты; или любое место, где нежелательное количество легковоспламеняющихся
присутствуют пары, пыль, запахи или вредные газы. Воздух из помещений
которые должны быть изолированы для предотвращения распространения инфекции, не должны
рециркуляции, за исключением того, что воздух, поступающий из операционных больничных помещений, может быть
рециркулируется при соблюдении следующих требований:
  (1) Должно быть не менее двадцати пяти полных воздухообменов в
час, из которых пять воздухообменов в час приходится на наружный воздух.(2) Все вентиляторы, обслуживающие вытяжные системы, должны быть расположены на выходе.
конец системы.
  (3) Воздухозаборники наружного воздуха должны располагаться на расстоянии не менее двадцати пяти футов от
от выхлопных патрубков вентиляционных систем и других вытяжных
разряды, стеки оборудования для сжигания, медицинский хирургический вакуум
систем и вентиляционных труб из мест, где может собираться
автомобильных выхлопов, таких как внеуличные погрузочные площадки, и из мест,
может собирать другие вредные пары.  Нижняя часть воздухозаборников наружного воздуха
обслуживающие центральные системы, если они установлены над крышей, должны располагаться на
не менее трех футов над уровнем крыши.(4) Положительное давление воздуха должно поддерживаться все время относительно
на соседние районы.
  (5) Все системы вентиляции или кондиционирования воздуха, обслуживающие такие помещения.
должен быть оснащен фильтрующим слоем с двадцатью пятью процентами эффективности
перед оборудованием для кондиционирования воздуха и фильтрующим слоем из девяноста
процент эффективности после приточного вентилятора, любой рециркуляционный
системы распыления воды и увлажнители резервуарного типа. Все фильтровать
Эффективность должна быть проверена на среднюю эффективность пятна атмосферной пыли.
в соответствии со стандартом ASHRAE 52-68.(6) На каждом фильтрующем слое должен быть установлен манометр.
  (7) Облицовка воздуховодов не должна использоваться в системах вентиляции и кондиционирования воздуха.
системы, обслуживающие такие помещения, если только оконечные фильтры не менее девяноста
КПД устанавливаются после футеровки. 
  (8) Подаваемый воздух должен подаваться к потолку или вблизи него, и все
вытяжной воздух должен быть удален на уровне пола, по крайней мере, с двумя вытяжными
розетки не ниже трех дюймов над полом.
  f) воздухозаборники наружного воздуха. Для возводимых высотных офисных зданий
в соответствии с заявками на новое строительство, поданными в день или после вступления в силу
Дата настоящего раздела, наружные воздухозаборники, обслуживающие помещения над
второй этаж и обслуживает помещения площадью более десяти тысяч квадратных футов.
площадь пола должна быть расположена на высоте не менее двадцати футов над уровнем земли, на
не менее двадцати футов от вытяжных отверстий вентиляционных систем и других
выхлопных газов и не менее чем в двадцати футах от мест, где может собираться
автомобильные выхлопы, такие как внеуличные погрузочные площадки.

Улучшение качества воздуха в помещении с помощью индивидуальной системы воздухоснабжения

Статистические методы

За период эксперимента вентилятор включался одиннадцать раз, и для случая был выбран набор из двух данных: концентрация углекислого газа до и через сутки (в связи со стабилизацией параметров воздуха в квартирах) после включения вентиляции.

Значение концентрации CO 2 до принятия мер оценивалось как среднее значение пяти последовательных данных измерений (в течение одного периода между 22:00 им. и 00:00 с периодичностью 30 мин) в день включения вентилятора системы индивидуального притока воздуха. Концентрация анализируемого газа после запуска вентилятора в центральном кондиционере рассчитывалась как среднее значение пяти последовательных данных измерений (с 10:00 до 12:00) на следующий день после предпринятого действия.

Результаты статистического анализа представлены на примере трех квартир. В квартире «А» проживала семья из двух человек (взрослые), в квартире «Б» — один человек (взрослый), а в квартире «С» — семья из четырех человек (2 взрослых и 2 детей).Объем и площадь квартир были одинаковыми, но расположением квартиры «А» был второй этаж, а квартир «Б» и «С» — четвертый этаж. В таблице 2 представлены результаты измерения концентрации углекислого газа до и после включения вентилятора индивидуальной системы приточного воздуха. Разница в концентрации подчеркивает эффект веера. При измерении менялись внешние условия (температура, скорость и направление ветра) и значительно отличались внутренние условия. Это связано с тем, что исследования проводились в реальных условиях, где ответственное лицо не имеет никакого влияния на погодные условия и работу жильцов.

Таблица 2 Результаты измерения концентрации CO 2 до и после включения индивидуального вентилятора системы подачи воздуха

Измерения в квартирах A, B и C проводились параллельно одновременно. Для достоверности результатов были отобраны данные, зарегистрированные при аналогичных параметрах наружного воздуха (одинаковые до и после включения вентилятора). Поскольку анализ включает ночные часы, активность пользователей остается неизменной.

Количество двух тестов в таблице 2 равно 34.Они связаны тем, что каждая пара значений является результатом измерения анализируемого параметра в интервале суток (то есть в следующую ночь). Измерение проводилось в одно и то же время в одном и том же месте в квартире. Введенное действие заключалось в включении вентилятора индивидуальной системы подачи воздуха. Оцениваемым результатом являлась разница концентрации СО 2 до и после предпринятого действия, т. е. снижение анализируемого параметра, вызванное включением вентилятора. Отрицательные значения указывают на увеличение концентрации СО 2 , что связано с тем, что исследования проводятся в реальных условиях, т.е.е., с точки зрения нескольких факторов, не находящихся под контролем. Проведенный однофакторный дисперсионный анализ выявил достоверную разницу среднего результата при использовании вентилятора в одной из квартир (квартира А) по сравнению с двумя другими. На основании данных построены каркасные графики (рис. 4) для представленных в таблице трех квартир. Каждый график показывает значение наименьшего и наибольшего эффекта (разница в концентрациях), медиану и верхний и нижний квартиль.

Рис.  4

Распределение концентраций CO 2 в домах, охваченных исследованием, проиллюстрировано рамочными графиками (в нижнем левом углу значения статистики по F Snedecor и соответствующее значение p в одномерной дисперсии анализ)

Статистический вывод состоял в проверке гипотезы о влиянии отсутствия предпринятых действий по снижению среднего значения концентрации углекислого газа.Сформулированная нулевая гипотеза предсказывала, что ожидаемое значение эффекта равно 0, а альтернативная гипотеза утверждала положительное значение этого параметра.

Проверкой прикладной гипотезы была t-статистика Стьюдента. Получено статистическое значение теста t  = 5,64, где p  < 0,0001. На основании этого результата нулевая гипотеза была отвергнута в пользу альтернативной гипотезы. Поэтому включение вентилятора системы индивидуального притока воздуха приводит к снижению среднего уровня углекислого газа в помещении.

Реализация доверительного интервала для значения ожидаемого эффекта была задана для проведения количественной оценки последствий предпринятых действий. Был получен 95% доверительный интервал реализации для рассматриваемого параметра (283,4; 602,9) (таблица 3). Диапазон содержит фактическое расчетное значение параметра. Это означает, что только в пяти процентах случаев будут получены диапазоны, в которые не будет входить ожидаемый эффект от включения устройства. При предполагаемом доверительном уровне вентилятор индивидуальной системы подачи воздуха снижает среднюю концентрацию СО 2 , где снижение составляет не менее 300 млн, но также может быть равно примерно 600 млн (рис.5).

Таблица 3. Результаты вывода статистического ожидаемого значения разницы между концентрациями CO 2 до и после включения вентилятора Рис. 5

Гистограмма частот снижения концентрации CO 2 после включения вентилятора и 95% доверительный интервал ожидаемого значения рассматриваемых характеристик. KDE — оценка плотности ядра — и нормальное распределение

На основе оценочных значений выбранных квартилей (особенно квартиля и медианы) можно предсказать, как часто они превышали заданные концентрации CO 2 (рис. 6).

Рис. 6

CO 2 распределение концентраций иллюстрировано рамками соответственно до и после вентилятора на

Значения квартилей также могут быть определены на основе теоретических распределений, аппроксимирующих эмпирические распределения. Три примененных теста на совместимость не позволяют опровергнуть нулевую гипотезу о том, что использование экспоненциального распределения или логарифмически-нормального распределения может адекватно характеризовать распределение концентрации углекислого газа в обоих условиях с включенным и выключенным индивидуальным вентилятором системы приточного воздуха (рис.7, 8).

Рис. 7

Гистограмма и кривая плотности экспоненциального распределения для концентраций CO 2 . a Перед включением вентилятора; б после включения вентилятора

Рис. 8

Гистограмма и кривая плотности логарифма — нормальное распределение концентраций CO 2 . a Перед включением вентилятора; б после включения вентилятора

Исследования показывают, что уровень, близкий к 2000 ppm, превышается примерно в 10% измерений концентрации CO 2 перед включением вентилятора (таблица 4).После включения вентилятора квантиль в диапазоне 0,9 значительно снижается почти на 800 ppm (таблица 4). Аналогичная ситуация наблюдается и в других квантилях, размещенных в таблице 3.

Таблица 4 Значения концентрации углекислого газа по измерениям и оценкам экспоненциального и логарифмического распределения

Результаты

Вентиляция с применением индивидуальной системы притока воздуха за счет естественной силы, вызывающей воздухообмен в помещении, оказалась недостаточной.Предметом анализа было улучшение качества воздуха после включения вентилятора. Результаты анализа представлены на графиках (рис. 9).

Рис. 9

Диапазон средних концентраций углекислого газа в зависимости от средней температуры наружного воздуха с учетом скорости ветра. Схемы на левая сторона —система индивидуальной подачи воздуха без использования вентилятора; на справа —система индивидуальной подачи воздуха с включенным вентилятором. a и b направление ветра на север ; c и d направление ветра на восточное ; e и f направление ветра на Запад

Диаграммы были созданы для средних значений измеренных данных для всех исследованных единиц.Области между минимумом и максимумом были установлены путем отбрасывания крайних значений. Анализ показал улучшение качества воздуха в помещении независимо от направления ветра. Для большей части анализируемого жилья линии, определяющие площадь концентрации углекислого газа при включенном индивидуальном вентиляторе системы приточного воздуха, располагались ближе друг к другу, что означает меньший диапазон колебаний анализируемого параметра и, соответственно, меньшее влияние факторов, связанных с изменчивостью погодных условий и использование квартир.

Хорошая вентиляция распределительных и трансформаторных помещений

Критерии проектирования вентиляции помещений

Для проектирования хорошей вентиляции распределительных и трансформаторных помещений воздух в помещении должен соответствовать различным требованиям. Самое главное – не превышать допустимую максимальную температуру. Предельные значения влажности и качества воздуха, т.е. содержание пыли, также может быть установлено.

Хорошая вентиляция распределительных и трансформаторных помещений (фото из официального документа АББ // Три ключа к проектированию безопасных, надежных и эффективных подстанций для объектов тяжелой промышленности)

Распределительные щиты и распределительные устройства с элегазовой изоляцией имеют кратковременную максимальную температуру 40 °C и максимальное значение 35°C для среднего значения за 24 часа.Для трансформаторов собственных нужд, силовых трансформаторов и вторичных установок необходимо соблюдать требования производителей по установке. Необходимо также учитывать пространственные возможности вентиляции.

Вентиляционные сечения могут быть ограничены вспомогательными отсеками и зданиями. При необходимости потери тепла можно отводить через дымоход.

Если установлены установки HVAC (кондиционирование воздуха) и воздуховоды , необходимое пространство и конфигурация должны быть учтены на ранней стадии планирования.

В конечном счете, должны быть приняты во внимание экономические аспекты, такие как закупочные и эксплуатационные расходы , а также надежность (аварийное электроснабжение и резервирование) вентиляции. При температуре наружного воздуха от до 30 °C обычно достаточно естественной вентиляции. При более высоких температурах существует опасность превышения допустимой температуры для оборудования.

На рисунках 1 и 2 показаны часто используемые примеры вентиляции помещений.

Рисунок 1 – Вентиляция отсеков: а) простая вентиляция отсеков, б) вентиляция отсеков с вытяжным зонтом над распределительным щитом, в) вентиляция с фальшполом, г) вентиляция с рециркуляционной системой охлаждения

Эффективность вентиляции зависит от конфигурации и размеров вентиляционных отверстий для входящего и вытяжного воздуха, высота подъема воздуха (от центра отверстия для входящего воздуха до центра отверстия для вытяжного воздуха), сопротивление на пути воздуха и разница температур между входящим и выходящим воздухом. Вентиляционное отверстие для приточного и вытяжного воздуха должно быть расположено по диагонали друг напротив друга во избежание короткого замыкания вентиляции.

Если расчетное сечение вентиляции или отверстие дымохода не могут быть рассчитаны для обеспечения достаточного воздухообмена, необходимо установить вентилятор . Он должен быть рассчитан на необходимое количество воздуха и напор.

Если допустимая температура в помещении лишь немного выше или даже ниже максимальной наружной температуры, для регулирования температуры используется холодильное оборудование или кондиционер .

В вентилируемых и кондиционируемых помещениях, в которых длительное время находится персонал, должны соблюдаться требования к качеству комнатного воздуха согласно DIN 1946.

Сопротивление воздушного пути обычно: R = R 1 + M 2 R 2

, где:

  • R1 Устойчивость и ускоренные фигуры в входящем воздуховоде,
  • R2 показатели сопротивления и ускорения в вытяжном воздуховоде,
  • м отношение поперечного сечения А1 входящего воздуховода к поперечному сечению А2 вытяжного воздуховода.

На рис. 2 показаны распространенные конфигурации.

Рисунок 2 – Сечение ячеек трансформатора. а) входящий воздух направляется над землей, отработанный воздух выводится через дымоход; б) то же, что и в а), но без дымохода; в) поступающий воздух направляется под землю, отработанный воздух удаляется через отверстие в стене трансформаторного отсека; г) отсек трансформатора с вентилятором

Где //

  • A1 = сечение входящего воздуха,
  • A2 = сечение вытяжного воздуха,
  • H = высота «дымохода»

    0 2,

    0
  • 0 вентилятор,
  • 2 = решетка для вытяжного воздуха,
  • 3 = решетка или решетка для приточного воздуха,
  • 4 = плинтус,
  • 2 = потолок,
  • 2 = 90.

Общее сопротивление состоит из компонентов вместе. Следующие значения для индивидуальных стойкости и ускоренных цифр могут быть использованы для начального приближения:

0

цифры значение
1
1,50526
Закругленный изгиб 1
Изгиб 135° 0,6
Медленное изменение направления 0…0. 6
Экран проволоки 0.5 … 1 0.5 … 1
Slats 2.5 … 3.5
Кросс-сечение Увеличение 0,25 … 0,9 **

** Чем меньше значение применяется для отношения поперечного сечения свежего воздуха к поперечному сечению отсека 1:2, большее значение для 1:10.

9004

9001

Расчет количества охлаждающего воздуха:

с корректировкой температуры и высоты Следующее применяется для входящего потока воздуха:

где:

  • V 0 = стандартный объем воздуха расход на уровне моря, p 0 = 1013 мбар, T 0 = 273 K = 0 °C ,
  • T 1 = температура охлаждающего воздуха (в К),

    2 T 9004
    = температура отработанного воздуха (в K),
  • g = ускорение свободного падения, g = 9. 81 м / с 2
  • ч 0 = Высота над уровнем моря,
  • R
  • R L = газовая постоянная воздуха, RL = 0,287 KJ / KG · K
  • c pL = удельная теплоемкость воздуха, c pL = 1,298 кДж/м 3 ·K
  • Q L = общее количество отработанного тепла 102 Q 909 9 = P В + ΣQ ,
  • P В = потеря мощности устройства,
  • ΣQ = теплообмен с окружающей средой.

При больших тепловыделениях и высоких температурах солнечным излучением и теплопроводностью через стены можно пренебречь. Тогда Q L = P V .


Пример //

При данной температуре входящего и выходящего воздуха рассеиваемая мощность P v должна отводиться за счет естественной вентиляции. Объем необходимого воздуха должен быть рассчитан:

  • T 2 = 40 ° C = 313 K,
  • T 1 = 30 ° C = 303 K,
  • P V = 30кВт = 30 кДж/с,
  • Высота над уровнем моря = 500 м

Если теплый воздух выбрасывается непосредственно над источником тепла, это увеличит эффективную разность температур ∆θ до разницы между температурой наружного воздуха и температурой вытяжного воздуха из оборудования.Это позволит уменьшить требуемый объем охлаждающего воздуха.

Расчет сопротивлений в воздуховоде и вентиляционном сечении: На примере рис. 2а применимо следующее: Экран 0,75 Расширение в поперечном сечении 0,55 Постепенное изменение направления 0.6 R1 = R1 = 6 2,9 4 4 Ускорение 1 1. 5 Slats 3 R2 = 6 5.5

, если воздушный воздуховод выхлопного воздуха на 10% больше, чем входящий воздуховод воздуха, затем:

M = A1 / A2 = 1/1 .1 = 0,91 и M 2 = 0,83

, затем R = 2,9 + 0,83 · 5,5 = 7,5

Коэффициенты вентиляции могут быть рассчитаны с формулой:

Уравнение численного значения с ∆υ в К , H в м , P В в кВт и A 1 в м 2 .


Пример #2

  • Потери трансформатора P В = 10кВт,
  • ∆θ = 12K, 0 9 R 90.5 и
  • H = выход 6 м:
  • A1 ≈ 1 м 2 .

Практический опыт показал, что сечение вентиляции может быть уменьшено , если трансформатор не работает непрерывно с полной нагрузкой , отсек находится на северной стороне или есть другие подходящие интервалы для охлаждения. Небольшая часть тепла также рассеивается через стенки отсека.

Точный расчет можно выполнить согласно DIN 4701 .


Вентиляторы для распределительных и трансформаторных помещений

Вентиляторы, помимо своей мощности, должны компенсировать потери давления в воздушном тракте и обеспечивать продувку или динамическое нагнетание потока охлаждающего воздуха. Это статическое и динамическое давление может быть приложено с ∆p ≈ 0,2…0,4 мбар.

Тогда мощность движения вентилятора:

0



4 Пример # 3

для требования к охлаждающему воздуху трансформатора в примере выше, где //

  • P V = 30 кВт, при
  • В = 2. 4 м 3 / с,
  • η = 0.2,
  • Δp = 0,35 мбар = 35 WS / M 3

Емкость вентилятора рассчитывается как:

Сопротивления в вентиляционные каналы и дополнительные компоненты системы, такие как пылевые фильтры, должны рассматриваться отдельно по согласованию с поставщиком. Для достаточной циркуляции воздуха требуется минимальный зазор между оборудованием и стеной, в зависимости от тепловой мощности. Для вспомогательных трансформаторов это около 0.4 м, для силовых трансформаторов около 1 м. 1. Введение внутренняя среда (Etheridge, 2010). Двумя основными типами систем вентиляции являются естественная и механическая вентиляция. Иногда естественная вентиляция (как приточная, так и вытяжная без механических средств) может восприниматься как неадекватная, особенно в крупных коммерческих зданиях, и поэтому гибридная система вентиляции является способом снижения риска (Etheridge, 2012).Гибридные вентиляционные решения, также известные как смешанные системы, используют комбинацию естественной и механической вентиляции для минимизации энергопотребления. Обычно используется естественная вентиляция, когда внешние условия, такие как температура воздуха или скорость ветра, являются оптимальными, и переключение системы на механическую, когда внешние условия не позволяют (Wood & Salib, 2013). Есть некоторые преимущества и недостатки при использовании системы естественной вентиляции. Возможно, главное преимущество заключается в его вкладе в устойчивую застроенную среду.В коммерческих зданиях значительная часть энергии потребляется оборудованием HVAC, включая вентиляторы. Недавние исследования показывают, что на вентиляторы приходится примерно 15–20% общего энергопотребления в многоэтажном офисном здании в зависимости от климата и других факторов (Raji, Tenpierik, & van den Dobbelsteen, 2017; Rossi & Wolf, 2016). Чисто естественные системы вентиляции в идеале не требуют энергии для подачи свежего воздуха, поскольку основными силами вентиляции являются ветер и плавучесть. Механические средства должны создавать пониженное или избыточное давление только в ограниченных случаях отсутствия естественной тяги, что значительно снижает потребление энергии.

Помимо обеспечения свежего воздуха, естественная вентиляция играет ключевую роль в поддержании теплового комфорта и может привести к экономии тепловой энергии. Когда для обеспечения теплового комфорта жильцов требуется охлаждение, а температура наружного воздуха ниже температуры воздуха в помещении, для охлаждения помещения можно использовать наружный свежий воздух. Это может быть более полезным в зданиях с чрезмерным внутренним или солнечным притоком тепла. Кроме того, вентиляция оказывает прямое охлаждающее воздействие на организм человека за счет конвекции и испарения.В здании с естественной вентиляцией обитатели обладают способностью адаптироваться к внутренним и внешним условиям в том смысле, что контроль над внутренней средой может расширить диапазон комфорта жильцов и снизить потребность в активном охлаждении (Nicol, Humphreys, & Роаф, 2012).

Несмотря на преимущества, системы естественной вентиляции имеют ряд недостатков, которые важно учитывать при проектировании зданий с естественной вентиляцией. Естественная вентиляция может сэкономить пространство, необходимое для технических помещений и сетей воздуховодов, но из-за ее сильной зависимости от погодных условий иногда в нежилых зданиях требуются вертикальные шахты, такие как атриумы или солнечные дымоходы, для улучшения скорости воздушного потока при низкой скорости ветра. .В этом случае минимизация эффективного использования площади в коммерческих зданиях может быть невыгодной с коммерческой точки зрения (Wood & Salib, 2013). Кроме того, естественной вентиляцией трудно управлять, и она подходит только для относительно узких этажей.

Движущие силы естественной вентиляции в высотных зданиях аналогичны движущим силам для других типов зданий. Тем не менее, высокие здания могут использовать преимущество чрезмерной высоты для увеличения скорости движения воздуха и, следовательно, комфорта жителей.Архитектурные особенности, такие как атриумы, солнечные дымоходы и двойные фасады, все чаще включаются в дизайн высотных зданий для обеспечения естественной вентиляции (Wood & Salib, 2013). Взаимодействие тепловых и воздушных потоков между различными зонами здания и этими вертикальными шахтами до настоящего времени было предметом исследований (Holford & Hunt, 2003; Khanal & Lei, 2011; Khanal & Lei, 2012; Liping & Hien, 2007; Moosavi, Махьюддин, Аб Гафар и Аззам Исмаил, 2014 г.; Приядарсини, Чеонг и Вонг, 2004 г.).Целью данной статьи является исследование потенциального использования стратегий естественной вентиляции для снижения потребности в энергии для охлаждения и механической вентиляции высотных зданий в летний период. Следующий раздел содержит подробный обзор литературы по стратегиям естественной вентиляции, которые применялись в многоэтажных зданиях.

2. Обзор предыдущих исследований

Сравнивая с обычными фасадами с двойными стенками, Дин, Хасеми и Ямада (2005) исследовали потенциальные характеристики дымохода, установленного на крыше здания с двойным фасадом, для улучшения естественной вентиляции. .Согласно результатам CFD, солнечный дымоход высотой не менее двух этажей поверх двуслойного фасада может увеличить перепады давления, а значит, и скорость воздухообмена между этажами. Однако количество воздухообменов для цокольного и верхнего этажей значительно различалось. Для равномерного распределения естественной вентиляции Ding et al. предположил, что размеры проемов внутренних окон не должны быть одинаковыми на разных этажах.

Acred and Hunt (2014) использовали упрощенные математические модели для определения вентиляции атриума в многоэтажном здании за счет плавучести.В соответствии с результатами предыдущего исследования они нашли минимальный и максимальный потоки воздуха для этажей, расположенных на верхнем и нижнем уровнях соответственно. Причина в том, что на более высоких уровнях требуемое давление, приводящее в движение воздушный поток, меньше. Они придумали упрощенный метод, чтобы помочь проектировщикам выбрать подходящие размеры вентиляционных отверстий, необходимых на разных этажах многоэтажного дома с неотапливаемой конструкцией атриума.

Shafiei Fini и Moosavi (2016) исследовали различные формы атриумов с сходящимися, расходящимися и вертикальными стенками с помощью моделирования CFD. Наклонные стены имеют отклонение 5° от основания к крыше с максимальным пролетом 8 м. Во всех случаях атриум расположен в центре 10-этажного здания со свободной планировкой (глубина 8 м), а размеры форточек одинаковы для всех этажей. Они обнаружили, что конструкция атриума со сходящимися стенами увеличивает скорость воздуха на нижних этажах лучше, чем другие конструкции. Существенного улучшения вентиляции в случае с расходящимися стенками по сравнению с вертикальным не наблюдалось. Однако наилучшие характеристики были достигнуты за счет интегрированной конструкции атриума, состоящей из сходящихся стен на нижних этажах и вертикальных стен на верхних этажах.

Prajongsan and Sharples (2012) исследовали потенциальные характеристики вентиляционных шахт в одностороннем жилом доме летом (февраль-май) в тропическом климате. Скорости воздуха и процент комфортных часов в гипотетическом помещении с вентиляционной шахтой и без нее оценивались с использованием EnergyPlus и кода CFD в программе DesignBuilder. Тестовая комната располагалась на предпоследнем этаже 25-этажного многоэтажного дома и в центре этажа здания.Помещение имеет доступ к естественной вентиляции через расположенное по центру окно, обращенное к преобладающему направлению ветра, с рабочей площадью 2,4 м 2 , открытое 24 часа в сутки. Предлагаемая вертикальная шахта имела размеры 0,6 × 2,0 м и располагалась на расстоянии 6 м от окна. Они обнаружили, что средняя скорость воздуха в помещении с вертикальной шахтой была существенно выше, чем в помещении без шахты при различных ветровых условиях. Кроме того, они использовали уравнение физиологического охлаждения Соколая для расчета потенциального охлаждающего эффекта повышенных скоростей воздуха от применения вертикальной шахты.Сравнивая рабочую температуру внутри помещения с шахтой и без нее, результат показал, что шахта способна увеличить время комфорта с 37,5% до 56,3% в летнее время.

Liu, Lin, and Chou (2009) оценили эффективность вентиляции здания атриума за счет плавучести в жарком и влажном климате с использованием CFD в сочетании с испытаниями масштабной модели. Они обнаружили, что внешняя температура окружающей среды оказывает большее влияние на колебания температуры в атриуме, чем внутренние нагрузки.Когда высота атриума ограничена (4 этажа) и температура окружающего воздуха почти постоянна (например, в жарком и влажном климате), вентиляция за счет плавучести не очень эффективна. В этом случае может потребоваться смешанная система вентиляции для обеспечения желаемого теплового комфорта.

Проведя обзор исследований систем естественной вентиляции, мы обнаружили, что вентиляция за счет плавучести с использованием атриумов или солнечных дымоходов исследовалась в зданиях с очень ограниченной высотой (малоэтажные здания) в большинстве случаев.Выводы показали, что на производительность вертикальной шахты большое влияние оказывает высота здания. В результате, для лучшего понимания характеристик вентиляции, управляемой плавучестью, необходимы дополнительные исследования высотных зданий. Кроме того, сравнительное исследование различных стратегий проектирования и их влияния на естественную вентиляцию высотных зданий может быть очень полезным с архитектурной точки зрения, поскольку оно может помочь архитекторам принимать энергосберегающие решения на ранних стадиях проектирования.

3. Описание тематического исследования

3.1. Проект здания

21-этажное учебное здание относится к факультету электротехники, математики и компьютерных наук (EWI) Делфтского технологического университета. Здание EWI было завершено в 1968 году, когда в строительных нормах были ограничены директивы по энергопотреблению. Здание имеет прямоугольную форму с соотношением сторон около 4,5:1. Здание имеет несколько ядер. Вертикальная циркуляция обеспечивается двумя лестницами, расположенными в обоих концах коридора, и большим ядром на востоке здания, содержащим лифты и санитарные узлы.На каждом этаже по диагонали напротив друг друга расположены два технических помещения. Планировка здания включает ячеистые офисы вдоль западной и восточной сторон и центральный коридор, как показано на рис. полость см. Процент отношения окна к стене (WWR) выше для внешней створки (WWR: 95%) и ниже для внутренней створки (WWR: 60%). При этом северный и южный фасады (меньшие стороны) не имеют остекления. Внутренние окна не могут быть открыты, так как здание спроектировано с механической вентиляцией. Внешние вентиляционные отверстия обеспечивают естественную вентиляцию полости летом. Полость непрерывна по горизонтали, но сегментирована на каждом этаже по вертикали. Свежий воздух поступает в полость через вентиляционные отверстия, расположенные посередине фасада, а отработанный воздух вытягивается с обоих концов полости. Система вентиляции офисных помещений отличается от системы вентиляции полости. Воздуховоды в полости фасада подают свежий воздух в офисные помещения.Несвежий воздух проходит через вентиляционные решетки в нижней части дверей, а затем удаляется через вытяжные устройства в коридоре.

Стратегии естественной летней вентиляции для энергосбережения в высотных зданиях: тематическое исследование в Нидерландахhttps://doi.org/10.1080/14733315.2018.1524210

поэтажный план здания ИВП и расположение изучаемых помещений.

Рис. 1. Типовой план здания ИВП и расположение изучаемых помещений.

3.2. Климат

Здание EWI расположено в Делфте, городе в Нидерландах с умеренным морским климатом (51° 59′ северной широты и 4° 22′ восточной долготы). Климат этого региона находится под влиянием Северного моря и Атлантического океана; это приводит к относительно небольшому годовому диапазону температур, значительным осадкам и иногда к высокой скорости ветра. Этот климат обычно характеризуется прохладным летом и мягкой зимой (см. рис. 2). Ветры всенаправленные, но преобладает юго-западный ветер, среднегодовая скорость ветра составляет около 4 баллов.3 м/с. Осенью и зимой сильные атлантические системы низкого давления могут приносить сильные ветры, вызывающие некомфортную погоду. Однако летом скорость ветра ниже (рис. 3). Для этого исследования данные о погоде были получены с ближайшей метеостанции Королевского голландского метеорологического института (KNMI) в аэропорту Роттердам-Гаага (6,5 км к юго-востоку от места). Поскольку измеренные данные о потреблении энергии были получены в 2013 г. , данные о погоде также были получены за 2013 г.

Стратегии естественной летней вентиляции для энергосбережения в высотных зданиях: тематическое исследование в Нидерландах https://doi.org/10.1080/14733315.2018.1524210

Опубликовано онлайн:
23 февраля 2019

Рис. 2. Среднесуточные значения температуры по сухому термометру и относительной влажности в аэропорту Роттердама летом 2013 г. (КНМИ).

Рис. 2. Среднесуточные значения температуры по сухому термометру и относительной влажности в аэропорту Роттердама летом 2013 г. (KNMI).

Стратегии естественной летней вентиляции для энергосбережения в высотных зданиях: тематическое исследование в Нидерландах https://doi.org/10.Рис. 3. Суточная скорость и направление ветра в аэропорту Роттердама летом 2013 г. (КНМИ).

Рис. 3. Суточная скорость и направление ветра в аэропорту Роттердама летом 2013 г. (KNMI).

4. Методология

Это исследование является продолжением Raji, Tenpierik, & van den Dobbelsteen (2016). В первой части были исследованы меры по энергосбережению, такие как тип остекления, WWR и элементы затенения для конструкции ограждающих конструкций высотных офисных зданий в умеренном климате с особым акцентом на охлаждение, отопление и электрическое освещение.Для этой цели было выбрано здание EWI, и энергопотребление до и после реконструкции сравнивалось с помощью компьютерного моделирования с помощью DesignBuilder. Имитационная модель в DesignBuilder была проверена с использованием подробных данных измерений энергии.

Представленное здесь последующее исследование направлено на рассмотрение потенциального использования естественной вентиляции в качестве стратегии замены механических систем вентиляции путем расширения нашего исследования с использованием той же проверенной базовой модели из Raji, Tenpierik, & van den Dobbelsteen (2016).С этой целью были разработаны шесть стратегий естественной вентиляции для базового варианта путем изменения конструктивных параметров, включая тип фасада (однослойный фасад по сравнению с фасадом с двойной обшивкой), размер воздухозаборников/выходов (процент рабочей площади окон) и применение вертикальных шахт (например, атриум и солнечный дымоход). Путем применения различных стратегий вентиляции это исследование направлено на решение следующих вопросов:

  • Каков процент времени присутствия летом, когда естественная вентиляция может обеспечить достаточное количество свежего воздуха в офисных помещениях?

  • Какой процент времени пребывания летом, когда естественная вентиляция может обеспечить достаточное охлаждение, чтобы поддерживать внутреннюю температуру в офисных помещениях в пределах комфортного диапазона?

  • Какой из рассмотренных вариантов естественной вентиляции может сэкономить больше всего энергии?

В этом исследовании исследование стратегий естественной вентиляции (NV) состоит из двух основных этапов, как показано на рисунке 4.Целью первого шага является прогнозирование влияния различных стратегий вентиляции на схемы воздушных потоков и распределение температуры на одном этаже офиса при двух разных погодных условиях: типичные летние условия и экстремальные летние условия. На втором этапе будет проанализирован потенциал энергосбережения шести стратегий NV для вентиляции и охлаждения для всех комнат, выходящих на восток и запад на среднем верхнем этаже (12-й этаж) летом (май–сентябрь).

Стратегии естественной летней вентиляции для энергосбережения в высотных зданиях: тематическое исследование в Нидерландахhttps://doi.org/10.1080/14733315.2018.1524210

Опубликовано онлайн:
23 февраля 2019

Рис. 4. Методологическая схема исследования.

Рис. 4. Методологическая схема исследования.

4.1. Расчет приточного воздуха

Существует два подхода к моделированию естественной вентиляции в DesignBuilder: плановый и расчетный. В этом исследовании параметр модели естественной вентиляции установлен на «расчетный». Расчетный вариант позволяет рассчитать естественную вентиляцию исходя из размеров отверстий и щелей, плавучести и ветрового давления.Это увеличит сложность модели и время выполнения симуляции, но это предпочтительный вариант при разработке стратегии естественной вентиляции. Модель многозонной сети воздушного потока EnergyPlus позволяет идентифицировать несколько путей потока через здание, т.е. учитываются внутренние потоки между помещениями. Когда выбран вариант расчетной естественной вентиляции, сеть воздушного потока EnergyPlus использует коэффициенты давления ветра на каждой поверхности во время моделирования. Распределение солнечного излучения настроено на «полное внутреннее и внешнее».Эта опция рассчитывает количество излучения луча на каждую поверхность в пределах зоны через наружные окна, а также учитывает влияние оконных затеняющих устройств.

Для работы естественной вентиляции определен режим управления по температуре зоны. Все внешние отверстия могут быть открыты, если T в >T из и T в >T установлено и график работы (часы присутствия 7:00–19:00) позволяет осуществлять вентиляцию.Здесь T set – это минимальная температура в помещении для вентиляции. В этом исследовании для T set летом была выбрана температура 22 °C, поскольку количество часов дискомфорта в офисной зоне (и, следовательно, потребление энергии) немного увеличивалось при выборе значений выше или ниже 22 °C. Когда температура зоны ниже, чем T , установленная , система управления зданием автоматически закроет наружные окна, чтобы избежать ненужных потерь тепла и сквозняка в более прохладные периоды дня (в основном ранние утренние часы) летом.Для предлагаемых сценариев естественной вентиляции с DSF внутренние окна контролируются полностью по расписанию и не зависят от контроля температуры. Параметры, относящиеся к зданию и населению, с выбранными значениями, использованными для моделирования, приведены в таблице 1. /14733315.2018.1524210

Опубликовано онлайн:
23 февраля 2019 г.

Таблица 1.Параметры здания и занятости и предлагаемые значения для моделирования.

В соответствии со строительными нормами Нидерландов (Bouwbesluit, 2011) минимальный расход свежего воздуха, необходимый для легкой офисной работы, составляет около 6,5 л/с на человека. Поскольку все офисные помещения идентичны и имеется доступная заполняемость, минимальные требования относительно воздухообмена в час можно рассчитать по следующему уравнению: 1000/3600

Для расчета свежего воздуха предполагается, что офисные помещения полностью заняты (четыре человека/офисное помещение). Таким образом, для вентиляции 110 м 3 помещения необходимо 26 л/с свежего воздуха. Это означает, что каждому офису требуется как минимум 0,85 акров воздуха в час, чтобы обеспечить достаточное количество свежего воздуха для находящихся в нем людей. Общее количество воздухообменов в час во всех офисных помещениях было смоделировано в EnergyPlus для различных стратегий вентиляции. Для всех офисных помещений был получен процент часов, в течение которых кондиционирование воздуха в час было меньше минимально необходимого значения. В случае конференц-зала (E13) предполагается, что объем помещения и уровень заполняемости увеличиваются на два и четыре соответственно, в результате чего минимально необходимый приток свежего воздуха будет выше по сравнению с другими офисными помещениями.

4.2. Вычислительная гидродинамика (CFD)

Расход воздуха и распределение температуры в здании были смоделированы с помощью вычислительной гидродинамики (CFD). В этом исследовании использовался код CFD из DesignBuilder версии 3. 4. Среди других была выбрана наиболее широко используемая и испытанная модель турбулентности, k-ɛ модель турбулентности, принадлежащая к семейству моделей RANS (Cheung & Liu, 2011; Nielsen, 1998; Ramponi & Blocken, 2012). Код CFD DesignBuilder был подтвержден рядом исследований путем сравнения с данными измерений существующих зданий (Baharvand, Hamdan Bin Ahmad, Safikhani, & Binti Abdul Majid, 2013; Chung, Ahmad, Ossen, & Hamid, 2014), а также по сравнению с результатами, полученными из других пакетов CFD (Университет Нортумбрии, 2011 г.).Использование пакета CFD в DesignBuilder упрощает ввод граничных условий, поскольку имеется возможность использования ранее рассчитанных величин температур, тепловых потоков и расходов из EnergyPlus. В этом исследовании количество внешних итераций изначально было установлено равным 3000. Это означает, что расчеты прекратятся, когда количество итераций достигнет этого значения. В некоторых случаях, когда решение не сходилось, количество итераций постепенно увеличивали, а изменение зависимых переменных тщательно отслеживалось на протяжении всего расчета, чтобы наблюдать точку, в которой они окончательно стабилизируются. Результаты моделирования CFD принимались за правильное решение только тогда, когда остаточные значения среднеквадратичной ошибки (RMSE) уменьшались до 1E-5, а выбранная зависимая переменная для текущей выбранной ячейки монитора достигла стабильного конечного значения.

Размер сетки является важным фактором при моделировании CFD, поскольку точность результатов сильно зависит от определения сетки (Gebreslassie, Tabor, & Belmont, 2012). Сетка, используемая DesignBuilder, представляет собой неравномерную трехмерную декартову сетку. Это означает, что линии сетки параллельны главным осям, а области сетки (расстояние между линиями сетки) допускают неравномерность.В этом исследовании был проведен тест на чувствительность сетки. Для расчетной области (один этаж на среднем уровне) был смоделирован широкий диапазон выборок сетки от очень крупной (0,5 м) до очень мелкой (0,1 м), а скорости воздуха тщательно отслеживались для различных сценариев вентиляции в типичных летних условиях. (31 июля, 12:00). Для предлагаемой геометрии модели невозможно создать сеточную структуру с очень мелким размером сетки (0,1 м), потому что для этого требуется большой объем памяти, особенно когда область модели очень велика.Результаты моделирования, полученные для образцов с мелкой (0,2 м) и средней (0,3 м) сеткой, оказались практически идентичными, а относительная погрешность определения максимальной скорости воздуха оказалась менее 1 %. Однако относительная ошибка увеличилась до 3% и 8% для крупных (0,4 м) и очень крупных (0,5 м) размеров сетки соответственно. Согласно результатам, средний размер сетки (0,3 м) является хорошим компромиссом между мелкими и крупными размерами сетки, поскольку он может обеспечить точность решений, а также избежать длительного времени расчета.Поэтому в этом исследовании для расчетной области был определен шаг сетки 0,3 м с допуском на слияние линий сетки по умолчанию 0,03 м. Сетка 3D CFD была создана на основе ключевых точек геометрии модели вдоль каждой из основных осей, шага сетки и допуска на слияние линий сетки, введенных в диалоговом окне параметров расчета. В результате для экспериментов CFD была создана трехмерная структура сеток, состоящая из 403848 ячеек (316 × 71 × 18).

В непосредственной близости от здания EWI нет основного барьера, блокирующего или уменьшающего потоки ветра на средней высоте вокруг этого здания.Поэтому влияние ветрового потока считается самым высоким (коэффициент ветра: 1). Коэффициент расхода по умолчанию 0,65 используется для окон, дверей и отверстий. DesignBuilder поставляется с базой данных коэффициентов давления ветра (C p ) от Liddament (1986), которая лучше всего подходит для зданий высотой 3 этажа или меньше. Однако для высоких зданий (когда высота более чем в три раза превышает ширину бокового ветра) рекомендуется переопределить эти данные по умолчанию. В идеале данные об удельном коэффициенте давления должны быть получены из измерений в аэродинамической трубе с использованием масштабных моделей здания (ASHRAE, 2005).Однако испытания в аэродинамической трубе являются очень дорогим и трудоемким методом и поэтому могут быть неприменимы, если испытываемый объект слишком велик. Коэффициенты давления ветра, использованные в настоящем исследовании, были получены из экспериментальной работы Давенпорта и Хуи (1982). Они определили местные коэффициенты давления высокого прямоугольного многоэтажного здания, расположенного в городской местности. Данные даны с шагом 15° и для разных точек фасада.

Моделирование CFD проводилось для двух различных сценариев: типичные летние условия и экстремальные летние условия (см. Таблицу 2).Первый (31 июля, 12:00) представляет собой типичный летний день с температурой наружного воздуха 22 °C и скоростью ветра (4,5 м/с), дующего с преобладающего направления (юго-западного). Работоспособность NV-стратегий также тестировалась в экстремальных погодных условиях (1 августа, 11:00): высокая температура (29 °C) и низкая скорость ветра (1,5 м/с). Согласно рисунку 5, скорость ветра юго-западного направления 4–5 м/с наиболее часта летом, а при минимальной средней скорости ветра (1–2 м/с) преобладающим направлением является северо-восточное.

Стратегии естественной летней вентиляции для энергосбережения в высотных зданиях: пример из Нидерландов скорости и направления ветра в аэропорту Роттердама в 2013 г. (май–сентябрь) [20].

Рис. 5. Частотное распределение скорости и направления ветра в аэропорту Роттердама в 2013 г. (май–сентябрь) [20].

Стратегии естественной летней вентиляции для энергосбережения в высотных зданиях: тематическое исследование в Нидерландахhttps://doi.org/10.1080/14733315.2018.1524210

Опубликовано онлайн:
23 февраля 2019 г.

Таблица 2. Предлагаемые погодные сценарии для моделирования CFD.

4.4. Предлагаемые стратегии естественной вентиляции

Дизайн естественной вентиляции можно разделить на два аспекта: вход и выход воздуха через оболочку и движение воздуха во внутренних пространствах. На первое явление влияют характеристики проемов (воздухозаборники и воздуховыпускные отверстия) в конструкции оболочки, тогда как на второе влияет конфигурация плана, внутренних стен, решеток и дверей (сопротивление пути потока) занимаемого пространства.

В этом исследовании для базового варианта были разработаны шесть различных сценариев вентиляции с использованием односторонней, поперечной или дымовой вентиляции или их комбинации. Подробная информация о шести предлагаемых стратегиях вентиляции в соответствии с их визуальным представлением представлена ​​в таблице 3 и на рисунке 6 соответственно. В этом исследовании исследуется потенциальное использование стратегий естественной вентиляции для снижения потребности в энергии для охлаждения и механической вентиляции высотных зданий летом в умеренном климате.Эталонное здание имеет двухслойный фасад (DSF) с одним внешним вентиляционным отверстием на каждые 28 метров (по три вентиляционных отверстия с каждой стороны; два по углам 2,00 × 3,75 и одно посередине 4,00 × 0,90) для естественной вентиляции внутри полости, но имеется нет внутреннего открывающегося окна, поэтому здание полностью зависит от вентиляторов и кондиционеров для обеспечения комфортных условий (рис. 6а). Для эталонного проекта в нижней части дверей встроены небольшие воздушные решетки (1,00 × 0,15), чтобы застоявшийся воздух мог вытягиваться в коридор. Эти вентиляционные решетки остались неизменными во всех стратегиях вентиляции, чтобы обеспечить лучшую циркуляцию воздуха во внутренних пространствах.

Стратегии естественной летней вентиляции для энергосбережения в высотных зданиях: тематическое исследование в Нидерландах стратегии и эталонный дизайн. Стрелки показывают предполагаемую схему потока в вентилируемых помещениях.

Рис. 6. Предлагаемые стратегии вентиляции и эталонный проект. Стрелки показывают предполагаемую схему потока в вентилируемых помещениях.

Стратегии естественной летней вентиляции для энергосбережения в высотных зданиях: тематическое исследование в Нидерландахhttps://doi.org/10.1080/14733315.2018.1524210

стратегии вентиляции по сравнению с эталонным дизайном.

Среди шести предложенных стратегий вентиляции две из них имеют DSF, а остальные четыре имеют фасад с одной обшивкой.Для первой стратегии вентиляции (NV#1) фиксированные внутренние окна заменяются на 30%, в то время как внешняя створка имеет те же характеристики, что и в эталонном здании. Рабочие окна имеют размеры 3,6 × 2,7 м (Ш × Д) и расположены на высоте 1 м от пола в центре наружной стены. Положение проема всех работающих окон (внутренних и наружных) расположено сверху и размер проема составляет 30% от общей площади окна. Предполагается, что отверстие для притока воздуха представляет собой щель в окне.Это означает, что 3 м 2 площади каждого окна можно открыть для проветривания через верхнюю часть окна. Для NV#2 размер и количество наружных форточек увеличено за счет уменьшения площади остекления и добавления горизонтальных воздухозаборников (внизу) и выпусков (вверху) вдоль всего восточного и западного фасада высотой 45 см (рис. 6в).

Для того, чтобы изменить тип фасада на однослойный, внутренняя створка смещается на 95  см наружу, так что внешний слой заменяется без изменения размера окна (рис. 6d).Изменился только тип остекления для улучшения энергоэффективности. В результате новый однослойный фасад характеризуется двойным остеклением из прозрачного низкоэмиссионного стекла с коэффициентом теплопередачи 1,49 (Вт/м 2 К) и коэффициентом пропускания солнечного света 58% (значение g). Основное различие между NV#4 и NV#3 заключается в работе внешних окон, расположенных в коридоре. Для всех сценариев вентиляции внешние окна в коридоре (расположенные на обоих концах) не работают, за исключением NV#4, который использует 50% работающих окон в коридоре (рис. 6e).

Для последних двух сценариев с естественной вентиляцией проверяются возможности дымовой вентиляции за счет применения вертикальных шахт, таких как атриум или солнечный дымоход. В NV#5 добавлены два предсердия на обоих концах коридора. Каждый атриум имеет размеры 4,7 ×9,6 м и вытянут вертикально по высоте здания без какой-либо сегментации. Атриумы имеют доступ к внешним стенам с трех сторон, а четвертая сторона связана с коридором вентиляционным отверстием на уровне пола.Восточная и западная стены полностью застеклены, но не эксплуатируются. Входы и выходы воздуха расположены на самом нижнем и самом верхнем этажах здания (рис. 6f).

Солнечная труба (НВ№6) представляет собой вертикальную шахту (1,4 × 24,6 × 83,2 м) с выходным отверстием наверху и крепится к западной наружной стене за служебной зоной. Шахта возвышается на 6 м над уровнем крыши, а выпускные отверстия обращены на восток (против преобладающего направления ветра). Размер воздуховыпускного отверстия 5.0 × 24,2 м. Чтобы увеличить тепловую плавучесть внутри солнечного дымохода, внешний лист был полностью остеклен цельным прозрачным стеклом толщиной 6   мм, а внутренний лист окрашен в черный цвет (с использованием темного поверхностного слоя) для поглощения большего количества излучения (рис. 6g). .

Ожидается, что воздушные пути между комнатами и коридором будут в значительной степени зависеть от типа стратегии естественной вентиляции. В эталонном проекте спертый воздух проходит через вентиляционные решетки в нижней части дверей, а затем удаляется механическим путем через вытяжные устройства в коридоре.В NV#1, NV#2 и NV#3 ожидается односторонняя вентиляция. Это означает, что застоявшийся воздух удаляется через отверстие с той же стороны, с которой он входит. Ожидается, что в NV#4, NV#5 и NV#6 вентиляционные элементы, расположенные вдоль коридора здания, улучшат скорость потока и помогут притоку свежего воздуха в офисы и через них. Несвежий воздух проходит через вентиляционные решетки в нижней части дверей, а затем вытягивается естественным путем через 50% открывающихся окон в коридоре (расположенных с обоих концов) или вытягивается вверх в вертикальную шахту (атриум или солнечную трубу).

5. Результаты и обсуждение

5.1. Схемы воздушного потока

На рисунках 7 и 8 показаны контуры скорости воздуха и средний расход воздуха для различных сценариев естественной вентиляции при двух условиях окружающей среды; типичные летние условия (31 июля) и экстремальные летние условия (1 августа). Горизонтальный разрез скорости воздуха был сделан примерно на высоте 1,2 м над полом, что можно рассматривать как репрезентативное для сидячего положения офисных работников. Поскольку основное внимание в этом исследовании уделяется офисным помещениям, результаты моделирования CFD для служебных помещений (лестницы, технические помещения и санитарные помещения) были затемнены, чтобы избежать путаницы.Однако, когда они используются как часть стратегии вентиляции, как в случае с атриумом (NV#5) или солнечным дымоходом (NV#6), результаты CFD также охватывают эти области. Помимо горизонтального разреза, был сделан вертикальный разрез скорости воздуха в комнатах W7 и E3, чтобы предоставить дополнительную информацию о средней скорости ветра и пути воздушного потока через комнаты с запада на восток. Вертикальный разрез проходит через центр помещений, как показано в Приложении 1.

Стратегии естественной летней вентиляции для энергосбережения в высотных зданиях: тематическое исследование в Нидерландахhttps://doi.org/10.1080/14733315.2018.1524210

Опубликовано в сети:
23 февраля 2019

°C (31 июля, 12:00).

Рис. 7. Величина и направление расхода воздуха по плану для шести стратегий проветривания при скорости ветра 4,5 м/с и температуре наружного воздуха 22 °С (31 июля, 12:00).

Стратегии естественной летней вентиляции для энергосбережения в высотных зданиях: тематическое исследование в Нидерландахhttps://doi.org/10.1080/14733315.2018.1524210

Опубликовано в сети:
23 февраля 2019

°C (1 августа, 11:00).

Рис. 8. Величина и направление расхода воздуха по плану для шести стратегий проветривания при скорости ветра 1,5 м/с и температуре наружного воздуха 29 °С (1 августа, 11:00).

Как правило, в типичных летних условиях средняя скорость воздуха была выше для стратегий вентиляции, которые применялись к однослойному фасаду, по сравнению с DSF.Хотя здание имеет ячеистую планировку, сквозное проветривание комнат, выходящих друг на друга, может осуществляться через вентиляционные решетки в дверях. Такая перекрестная вентиляция более вероятна при более высокой скорости ветра и сценариях вентиляции с большей разницей давлений между помещениями, расположенными напротив друг друга.

Как видно из NV#1, скорость воздуха значительно снижается перед входом в помещение. Однако перепады давления между восточными и западными комнатами вызывают поток воздуха на уровне пола через вентиляционные решетки в дверях.

В NV#2 увеличение размеров воздухозаборников и воздуховыпускных отверстий для внешней створки привело к уменьшению зон низкой скорости ветра для западных помещений, но влияние на восточные помещения было незначительным.

Изменение типа фасада на однослойный (NV#3) позволяет ветру глубже проникать в помещения с наветренной стороны, но опять же влияние на восточные помещения было незначительным из-за перегородок.

В NV#4 сквозная вентиляция внутри коридора была реализована путем замены внешних окон коридора на 50% работоспособность.Результаты CFD показывают, что перекрестный вентиляционный поток через длинный коридор увеличивает среднюю скорость воздуха не только в коридоре (до 0,3 м/с), но и в помещениях восточной стороны.

Влияние атриума (NV#5) на распределение и скорость воздуха было протестировано на лестницах в обоих концах коридора. Атриумы спроектированы здесь как способ выведения спертого воздуха из офисов на улицу. Это означает, что восходящий поток воздуха в атриуме должен высасывать воздух из помещений в коридор, а оттуда, с помощью двух форточек в обоих концах коридора, в вертикальную шахту атриума.На практике два атриума не смогли улучшить скорость воздуха в коридоре и помещениях по сравнению со сценарием вентиляции без атриума (NV#3). Из-за ограничений структурного и архитектурного плана в здании EWI два атриума имеют ограниченный приток солнечного света, поскольку окна выходят только в двух направлениях (север и юг). Таким образом, поступление солнечного тепла в атриумы было недостаточно большим, чтобы вызвать значительные перепады температуры между первым и верхним этажами. В результате вертикальные шахты не могли обеспечить вентиляцию за счет плавучести, а предсердное пространство имело очень низкую производительность.

Солнечная дымоходная конструкция была предложена в качестве стратегии NV#6, чтобы проверить ее потенциал для естественной вентиляции. Застоявшийся воздух из коридора втягивается в служебное ядро, а затем через большое вентиляционное отверстие высасывается в солнечную трубу. Воздухозаборник для дымохода имеет ширину 1,2 метра и длину 15,0 метра и расположен на высоте 2,0 метра над уровнем пола в служебном ядре. Результаты CFD показывают, что в типичных летних условиях солнечный дымоход работает как система вытяжки воздуха и может увеличить скорость воздуха внутри коридора и восточной комнаты лучше, чем другие стратегии вентиляции, кроме NV#4.

В случае экстремальных летних условий (см. рис. 8) средняя скорость воздуха для помещений, выходящих на восточную сторону, была одинаковой для всех стратегий вентиляции в диапазоне 0,03 м/с. Для помещений западной стороны наибольшая скорость воздуха была достигнута за счет использования солнечного дымохода. Однако результаты CFD для экстремальных условий показывают, что в дымовой трубе существует обратный поток. Возникновение обратного потока приводит к уменьшению расхода воздуха через солнечную трубу и проникновению тепла в здание, что нежелательно для вентиляции (Khanal & Lei, 2012).Из-за высокой температуры наружного воздуха и чрезмерных внутренних приращений температура воздуха в помещении возле входа была выше, чем температура обратного воздуха на выходе из солнечной дымоходной системы, и поэтому воздух в дымоходе идет вниз. Использование открываемых окон внутри коридора (НВ№4) может привести к значительному увеличению скорости воздуха до 0,33 м/с в коридоре даже в условиях низкой скорости ветра (1,5 м/с). Среди 6 предложенных стратегий вентиляции наименьшая скорость воздуха была достигнута при использовании атриума (NV#5), 0.03 м/с в помещениях западной и восточной сторон. Два отверстия (3,7 × 3,5 м) в основании и верхней части атриума обеспечивают приток воздуха (прямая вентиляция) внутрь и по высоте атриума (63 м). Прямая вентиляция атриума вызывает небольшую разницу температур между внутренним и внешним пространством, поэтому естественная вентиляция, вызванная дутьем, уменьшается. С другой стороны, прямая вентиляция атриума прерывает плавный поток воздуха через соединительные вентиляционные решетки между коридором и двумя атриумами.

5.2. Температура воздуха в помещении

Распределение температуры воздуха для шести стратегий естественной вентиляции представлено на рис. 9. В зданиях с естественной вентиляцией восприятие жильцами теплового комфорта в помещении в значительной степени зависит от колебаний температуры наружного воздуха. Таким образом, если температура воздуха в помещении находится в границах комфорта, установленных адаптивной моделью теплового комфорта (Nicol et al. , 2012), стратегию вентиляции можно считать успешной. В целом результаты показывают, что сотовые офисы, расположенные в углах, имеют более высокую температуру воздуха в помещении по сравнению с офисами, расположенными в центре плана.Это результат передачи тепла из соседних помещений, которые не вентилируются, например, технических помещений.

Стратегии естественной летней вентиляции для энергосбережения в высотных зданиях: тематическое исследование в Нидерландах температура на одном этаже для шести стратегий вентиляции при двух погодных условиях; (а) скорость ветра 4,5 м/с и температура наружного воздуха 22 °С (31 июля, 12:00) и (б) скорость ветра 1 балл.5 м/с и температуре наружного воздуха 29 °С (1 августа, 11:00).

Рис. 9. Температура воздуха на одном этаже для шести стратегий вентиляции при двух погодных условиях; (а) скорость ветра 4,5 м/с и температура наружного воздуха 22 °С (31 июля, 12:00) и (б) скорость ветра 1,5 м/с и температура наружного воздуха 29 °С (1 августа). , 11:00 утра).

Поскольку моделирование CFD было выполнено для двух снимков около полудня, ожидается, что в офисах, выходящих на восток, температура воздуха будет выше, чем в офисах, выходящих на запад, потому что первые получают больше солнечной радиации в утренние часы.Результаты также обычно показывают более высокую температуру воздуха в помещении для стратегий естественной вентиляции, которые сочетались с фасадом с двойной обшивкой (NV#1 и NV#2). Внутренняя конфигурация полости в DSF может влиять на сопротивление пути воздушного потока и, следовательно, может увеличить риск перегрева летом при недостаточной вентиляции. Поэтому дизайн требует большего внимания по сравнению с обычными однослойными фасадами. Увеличение размера вентиляционного отверстия в NV#2 приводит к снижению температуры воздуха в помещении примерно на 0.5 °C, с более высоким воздействием для помещений, обращенных прямо к ветру.

Для типичных летних условий, когда температура наружного воздуха составляет 22 °C и преобладает юго-западное направление ветра, три сценария вентиляции приводят к более низкой температуре в западных помещениях, т. е. NV#3, NV#4 и NV № 6. В NV#4 за счет более высокой скорости вентиляции достигается более низкая температура воздуха в коридоре и в помещениях, выходящих на восток (см. рис. 9а). В типичных летних условиях применение атриума (NV#5) привело к несколько более высокой температуре воздуха в коридоре и офисных помещениях, выходящих на запад, по сравнению с NV#3 (односторонняя вентиляция).Следовательно; заметного усиления воздушных потоков при применении двух периферических предсердий в этом случае не происходит.

5.3. Комфорт в помещении

Температурный комфорт и свежий воздух являются одними из основных показателей комфорта в помещении. Используя естественные движущие силы, условия комфорта могут быть улучшены в разной степени в зависимости от конструкции и местных погодных условий. В расчетном ядре EnergyPlus программы DesignBuilder было смоделировано шесть стратегий вентиляции для различных офисных помещений.Количество часов дискомфорта во время пребывания в летнее время определяет количество часов, которое необходимо для обеспечения комфортных условий в служебных помещениях при активном охлаждении или искусственной вентиляции. Меньшее количество часов дискомфорта означает, что стратегия вентиляции работает лучше; следовательно, сэкономьте больше энергии.

5.3.1. Подмены свежего воздуха

Процент часов, в течение которых воздухообмен в час был ниже минимально необходимого значения (0,85), был получен для всех офисных помещений, как показано на рисунке 10.На этом графике показан процент времени в рабочее время (7:00–19:00), когда только естественная вентиляция не может удовлетворить минимальные потребности в свежем воздухе и, следовательно, необходима дополнительная механическая вентиляция. Этому есть две причины. Либо режим управления естественной вентиляцией не позволяет открыть окно (например, если T из > T в или T в установлено ), либо окно открыто, но необходимый приток свежего воздуха невозможен. возникает из-за нежелательного направления ветра (перпендикулярно сторонам здания без отверстий) и/или слишком низкой скорости ветра.

Стратегии естественной летней вентиляции для энергосбережения в высотных зданиях: пример из Нидерландов часов, когда естественной вентиляции недостаточно для обеспечения минимального притока воздуха в офисных помещениях при шести стратегиях проветривания в летний период (май–сентябрь 2013 г. ).

Рисунок 10. Процент часов, когда естественной вентиляции недостаточно для обеспечения минимального притока воздуха в офисных помещениях для шести стратегий вентиляции в летний период (май–сентябрь 2013 г.).

Результаты моделирования стратегий вентиляции весьма многообещающие. При всех стратегиях естественной вентиляции потребность в механической вентиляции сократилась до менее чем 8% часов пребывания в помещениях западной и восточной сторон, за исключением двух комнат, расположенных в углах (W1 и E13). Самая низкая потребность в механической вентиляции достигается за счет стратегии естественной вентиляции с двойным фасадом и большими внешними вентиляционными отверстиями (NV#2). Использование DSF регулирует распределение давления по оболочке и способствует более равномерному распределению воздушного потока по разным помещениям.Кроме того, DSF действует как тепловой буфер. Солнечное усиление в двухслойной полости может служить для предварительного нагрева свежего воздуха перед его поступлением в помещения в более прохладные периоды дня (в основном в ранние утренние часы) летом. В результате офисные помещения могут пользоваться естественной вентиляцией в течение более длительного периода времени. Тем не менее, следует уделить особое внимание проектированию DSF. Если полость недостаточно проветривается или затеняется, в помещении могут возникнуть дискомфортные условия (например, перегрев).

Как показано на рис. 10, средний процент часов дискомфорта (когда необходима искусственная вентиляция) практически одинаков для помещений восточной и западной сторон среди всех стратегий вентиляции, кроме NV#1.В NV#1 конфигурация внешних вентиляционных отверстий такая же, как и в эталонном проекте. Свежий воздух поступает из центра фасада и высасывается в конце коридора полости. Результат показывает, что помещения, выходящие на запад, нуждаются в большей механической вентиляции по сравнению с помещениями, выходящими на восток, чтобы обеспечить минимальные потребности в свежем воздухе в офисных помещениях летом. Это означает, что конструкция внешних вентиляционных отверстий (расположение и размер) в NV#1 не так эффективна, как NV#2, в обеспечении надлежащего распределения давления в системе естественной вентиляции.

Стратегия вентиляции с атриумом (NV#5) показывает самый высокий спрос на искусственную вентиляцию легких. Первая причина связана с эффективностью предлагаемых атриумов в экстремальных летних условиях, которые имеют наименьшую скорость воздуха в помещениях, выходящих на восток и запад (как видно из Приложения 1), и, следовательно, минимальное среднее количество воздухообменов в час. среди шести сценариев вентиляции. Кроме того, чтобы обеспечить естественную вентиляцию внутри здания в течение более длительного периода времени и снизить потребность в охлаждении, минимальная температура в помещении (набор T ) для вентиляции была установлена ​​на уровне 18 °C для атриума, что позволит свежему воздуху циркулируют, когда температура внутри атриума равна или выше 18 °C.В результате температура в коридоре снижается, а минимальная заданная температура вентиляции в помещениях определяется на уровне 22 °C аналогично другим стратегиям вентиляции. При обратном течении в атриумах более вероятно падение температуры внутри служебных помещений ниже установленного Т и, следовательно, окна внутри служебных помещений должны быть закрыты системами управления во избежание некомфортных условий.

Все сценарии вентиляции с однослойным фасадом (NV# 3–6) демонстрируют несколько более высокий спрос на механическую вентиляцию.Как правило, использование фасада с одной обшивкой, в отличие от фасада с двойной обшивкой, позволяет свежему воздуху поступать в здание с минимальными препятствиями, так что температура внутреннего воздуха может опускаться ниже T , установленной , чаще из-за более высокого числа воздухообмена в час. Чтобы избежать некомфортных условий, BMS автоматически закрывает вентиляционные отверстия на внешнем фасаде и включает систему механической вентиляции.

Результаты показывают, что процент часов дискомфорта может варьироваться в зависимости от расположения комнат.Для комнат, расположенных в углах, она выше, чем для комнат с более центральным расположением. Эти различия более заметны для стратегий естественной вентиляции, которые обеспечиваются через фасад с одной обшивкой. Среди них, решения естественной вентиляции с использованием солнечного дымохода (NV#6) или 30% внешних открывающихся окон (NV#3) обеспечивали необходимый свежий воздух в течение самого длительного периода, соответственно, для западного и восточного офисов летом. Добавление работающих окон в коридоре (NV#4) к NV#3 не оказывает существенного влияния на восточные помещения, но увеличивает процент времени, в течение которого западные помещения нуждаются в механической вентиляции.

5.3.2. Комфортная температура

Средний процент часов теплового комфорта для шести стратегий вентиляции в восточных и западных помещениях в летние месяцы (май-сентябрь) представлен на рисунке 11. По результатам моделирования в жаркие периоды лета, например, в Июль Существуют большие различия в процентном соотношении комфортных часов между вентиляционными решениями для однослойных и двустенных фасадов. Но когда температура наружного воздуха ниже, результаты становятся ближе.

Стратегии естественной летней вентиляции для энергосбережения в высотных зданиях: пример из Нидерландов процент часов теплового комфорта для шести стратегий вентиляции в летние месяцы в: (a) западных комнатах W1-W10 и (b) восточных комнатах E1-E13.

Рисунок 11. Среднее процентное соотношение часов теплового комфорта для шести стратегий вентиляции в летние месяцы: (a) западные помещения W1-W10 и (b) восточные помещения E1-E13.

Результаты на рис. 12 показывают, что количество часов охлаждения значительно больше в NV#1 (двухслойный фасад с ограниченными внешними вентиляционными отверстиями), так как вентиляционные отверстия не способны отводить избыточное тепло из полости, и часть ее будет переносится в помещения и повышает рабочую температуру внутри офисов; следовательно, это приводит к наименьшему количеству комфортных часов в жаркие периоды (около 75% в июле). Улучшение размера внешних вентиляционных отверстий в двухслойном фасаде в NV#2 сводит к минимуму риск перегрева, так что количество комфортных часов выше, чем в NV#1.В более прохладные периоды свежий воздух предварительно нагревается солнечными лучами в полости двойного фасада, прежде чем он попадет в занятые офисные помещения. Результаты показывают, что средняя температура воздуха в помещении немного выше в NV#2 по сравнению с другими стратегиями вентиляции с однослойным фасадом; различия больше в сентябре (1 °С) и меньше в мае (0,5 °С). В результате количество комфортных часов в NV#2 является самым высоким среди стратегий вентиляции в мае и сентябре (и июне для восточных помещений).

Стратегии естественной летней вентиляции для энергосбережения в высотных зданиях: пример из Нидерландов часов, когда необходимо активное охлаждение для обеспечения теплового комфорта в офисных помещениях при шести стратегиях проветривания в летний период (май–сентябрь 2013 г.).

Рис. 12. Процент часов, когда активное охлаждение необходимо для обеспечения теплового комфорта в офисных помещениях при шести стратегиях вентиляции летом (май–сентябрь 2013 г.).

Хотя общее количество комфортных часов довольно близко для сценариев вентиляции с однослойным фасадом, односторонняя вентиляция в сочетании с перекрестной вентиляцией через коридор (NV#4) показывает наибольшее количество комфортных часов для офисных помещений среди стратегий. Использование атриума (NV#5) обеспечивает наименьшую потребность в охлаждении, но не самый высокий уровень комфорта. Здесь причина низкой потребности в охлаждении заключается в том, что атриум с низкой производительностью не мог вентилировать помещения в экстремальных условиях так же, как в других сценариях, и, следовательно, холодный воздух в помещении не заменялся теплым наружным воздухом.

5.4. Энергосбережение

Средние рабочие температуры, полученные в западной и восточной комнатах для шести стратегий вентиляции, сравнивались с комфортными температурами и окружающими пределами по европейскому стандарту EN15251. В ячеистых офисах, находящихся в непосредственном контакте с невентилируемыми помещениями, такими как лестничная клетка или техническое помещение, температура воздуха в помещении выше, чем в тех, которые расположены на некотором удалении от углов. Поэтому из сравнения были исключены средние результаты для сотовых офисов, расположенных в углах (W1, W10, E1 и E13).Для летних месяцев (май-сентябрь) рассчитывался процент часов, когда рабочая температура в помещениях во время пребывания была выше верхней границы теплового комфорта в помещении. В это время помещения нуждаются в активном охлаждении, чтобы поддерживать комфортную температуру в помещении. В случае эталонного проекта с системой кондиционирования воздуха был рассчитан процент часов, когда температура воздуха в помещении была выше установленной температуры охлаждения (24 °C), когда система была отключена. Таблица 4 иллюстрирует процент часов занятости в летнее время, когда помещения нуждаются в активном охлаждении.

Стратегии естественной летней вентиляции для энергосбережения в высотных зданиях: тематическое исследование в Нидерландах часов пребывания, при которых необходимо активное охлаждение для обеспечения теплового комфорта офисных помещений, расположенных в западной (W2-W9) и восточной (E2-E12) сторонах здания (май-сентябрь 2013 г.).

Из-за высоких внутренних коэффициентов усиления и низкой производительности полости (ГДС), которая не вентилируется должным образом, эталонные здания нуждаются в охлаждении почти все лето (97–98%), когда здание открыто. Согласно таблице 4, время охлаждения может снизиться с 98 % до 12 % за счет введения NV через внутренние рабочие окна (30 %), сохраняя при этом конструкцию оболочки такой же, как в эталонном здании. Как правило, стратегии NV позволяли эффективно снижать потребность в охлаждении примерно в том же диапазоне (всего до 3–7% от необходимого активного охлаждения), за исключением NV#1.Однако снижение потребности в охлаждении не обязательно означает, что помещения также будут термически комфортными, особенно если смотреть на процент комфортных часов для сценариев вентиляции с конструкцией атриума (NV#3). Процент комфортных часов составлял от 91 до 93% для NV#3 в репрезентативных помещениях. В другой процент времени (4–6%) будет холоднее, чем в диапазоне комфорта. Другие стратегии однослойной вентиляции обеспечивали температурный комфорт в предлагаемых помещениях от 93 до 95% времени.Конструкция атриума привела к более высокому проценту комфортных часов, чем в NV № 1 (88–89%), но меньше, чем в NV № 2 (93–95%).

6. Заключение

В этой статье исследовано потенциальное использование стратегий естественной вентиляции для снижения потребности в энергии для охлаждения и механической вентиляции. Для 21-этажного офисного здания были разработаны шесть стратегий естественной вентиляции, и для целей исследования использовалась программа EnergyPlus в сочетании с кодом CFD в DesignBuilder.Исследование состоит из двух этапов. Расход воздуха и распределение температуры одного этажа на среднем уровне (12-й этаж) были смоделированы с помощью вычислительной гидродинамики (CFD). Моделирование CFD было выполнено для двух различных сценариев температуры и скорости воздуха, чтобы предсказать, как они работают в различных летних условиях. Во второй части сравнивались возможности различных стратегий NV по снижению потребности в энергии для охлаждения и механической вентиляции.

Стратегии естественной вентиляции могут обеспечить тепловой комфорт и свежий воздух до 90% времени пребывания в летнее время и, следовательно, могут сэкономить энергию, которая обычно необходима для работы традиционных механических систем вентиляции и кондиционирования воздуха.Большинство стратегий вентиляции имели почти одинаковые характеристики, за исключением тех, которые сочетались с плохо вентилируемым фасадом с двойной обшивкой и естественной вентиляцией с конструкцией атриума.

Двойной фасад исследуемого здания может легко стать слишком теплым или слишком холодным. Поэтому, чтобы извлечь из этого максимальную пользу, необходимо контролировать работу вентиляционных отверстий с помощью системы управления зданием (BMS). Кроме того, минимальная уставка температуры для естественной вентиляции является основным фактором для работы окон и теплового комфорта в вентилируемом помещении, поэтому ее следует тщательно регулировать в соответствии с изменениями наружной температуры.

Несмотря на положительные данные литературы об использовании вертикальных шахт, наши результаты показали, что стратегии естественной вентиляции, в которых использовалась дымовая вентиляция с использованием атриумов или солнечных дымоходов, не имели дополнительных преимуществ по сравнению с другими ветровыми сценариями, учитывая скорость воздуха или тепловую температуру. комфортные условия в офисных помещениях. Здесь следует подчеркнуть два важных вопроса. В данном случае исследуемое здание имеет узкий план и расположено в городе с высокой средней скоростью ветра в течение года.В результате, даже используя простые методы вентиляции, можно добиться необходимого воздухообмена для снижения потребности в механической вентиляции и охлаждении. Тем не менее, дымовая вентиляция имеет больше преимуществ для зданий с глубоким планом, когда перекрестная вентиляция практически невозможна. Кроме того, конфигурация вертикальной шахты должна быть такой, чтобы обеспечить температурные колебания, необходимые для обеспечения принудительной вентиляции и равномерного распределения воздушных потоков по разным этажам. Наконец, в климатических условиях с низкой скоростью ветра и всенаправленным ветром использование вертикальных шахт может оказаться более эффективным, чем другие сценарии вентиляции (односторонняя или перекрестная вентиляция), поскольку движущей силой вентиляции является не ветер.

Стратегии улучшения или добавления естественной вентиляции в существующие здания отличаются от новых зданий из-за ограничений, связанных с конструкцией и конфигурацией архитектурного плана. Для некоторых сценариев естественной вентиляции, особенно в случае конструкции с атриумом, производительность может быть снижена под влиянием этих конструктивных ограничений (например, размера и положения атриума). Тем не менее, цель этой статьи состояла в том, чтобы изучить возможные решения по вентиляции с минимальным вмешательством в структуру существующего здания.При этом график работы окон был установлен в соответствии с правилами техники безопасности на график занятости (7:00–19:00). Применение летней ночной вентиляции может увеличить комфортные условия даже до более высокого процента, что необходимо изучить, когда нет ограничений на открывание окон. Однако в высотных зданиях редко можно полагаться только на естественную вентиляцию в течение всего года эксплуатации (Wood & Salib, 2013). Важно иметь дополнительную механическую систему вентиляции, которая может быть активирована, когда внешние условия не оптимальны для использования естественной вентиляции (из-за температуры, шума или ветра) или в случае проектных ошибок (из-за изменения архитектурно-планировочного решения или в схемы аренды).Таким образом, гибридная система вентиляции является способом снижения риска, когда естественная вентиляция может быть воспринята как неадекватная.

Существуют некоторые ограничения и неопределенности, связанные с инструментами моделирования энергопотребления. Одна из неопределенностей этого исследования связана с примененными значениями коэффициента давления ветра и коэффициента расхода для расчета давления, вызванного ветром, и прогнозирования воздушного потока через отверстия. Коэффициент ветрового давления зависит от геометрии здания и характеристик площадки.Поэтому данные об удельном коэффициенте давления лучше получать из измерений в аэродинамической трубе. Однако это очень дорогой и трудоемкий метод, поэтому он может быть неприменим, если тестируемый объект слишком велик. Кроме того, коэффициент расхода зависит от характеристик окна (угол окна и соотношение сторон) и направления потока. В этом исследовании для окон и отверстий используется коэффициент расхода по умолчанию 0,65. Использование постоянного значения может привести к некоторой степени неточности при прогнозировании расхода воздуха.

Код CFD DesignBuilder имеет ограничения в графическом определении потоков воздуха через трещины; однако потоки в порах можно рассчитать в EnergyPlus. Таким образом, импорт воздушных потоков из EnergyPlus, включая утечку из трещины, может вызвать серьезные проблемы с дисбалансом потока (DesignBuilder, 2016). Чтобы избежать этой проблемы, эффект инфильтрации исключается из расчетов расхода воздуха. Кроме того, при моделировании летнего времени эффект инфильтрации будет незначительным по сравнению со скоростью потока из вентиляционных отверстий, отверстий и открытых окон.

В этом исследовании естественная вентиляция обеспечивается автоматическими окнами. Это означает, что естественная вентиляция возможна, когда температура в помещении находится в пределах заданных температурных значений, а офисы заняты. Таким образом, весь офис использует только один порог для активации действий открытия и закрытия.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.