В издательстве «Альпина Паблишер» вышла книга «Воздух. Неожиданные факты о том, без чего нельзя прожить». Автор книги Наталья Голубева — инженер-проектировщик систем вентиляции, отопления и кондиционирования — работает с воздухом каждый день и собрала о нем множество любопытных и удивительных фактов. В книге есть ответы на вопросы, какой должна быть влажность в помещении, как защититься от пыли и почему нельзя сушить белье в квартире. Мы публикуем главу о том, как правильно организовать циркуляцию воздуха дома и на работе.

Воздух в четырех стенах

К сожалению, современный человек большую часть жизни проводит не на свежем воздухе, а в помещениях. Дом — транспорт — офис — транспорт — магазин — дом: по этому маршруту передвигаются практически все жители мегаполиса. Как при этом впустить свежий воздух в свою жизнь?

Первый и самый простой способ — проветрить, открыть окно. Вполне здравая мысль. Но как проветрить в лифте? Или, например, в метро? Сколько окон потребуется открыть в многоэтажном торговом центре или офисе на тысячу сотрудников? В любом закрытом пространстве нужно обеспечить приток кислорода, оптимальный уровень углекислого газа и влажности. Справиться с этой задачей помогают системы вентиляции.

Квартира. Естественная вентиляция

Каждому из нас приходилось наблюдать вентиляционные решетки на кухне и в ванной комнате. Это часть системы естественной вентиляции. Принцип ее работы основан на разности давления и температуры наружного и внутреннего воздуха. Свежий воздух поступает в помещение через открытое окно, входную дверь и щели в строительных конструкциях. Вытяжной воздух удаляется через специальную шахту при помощи вентиляционных решеток.

Тяга в канале вентиляционной шахты зависит от перепада температуры воздуха внутри и снаружи помещения. Чем больше этот перепад, например, зимой, тем интенсивнее тяга, а значит, и вытяжка. В теплое время года такая вентиляция работает менее эффективно. А в сильную жару может образовываться обратная тяга — воздух через вентиляционную шахту не уходит, а, наоборот, засасывается в помещение. Основное преимущество этой системы — простота. В то же время ее необходимо грамотно спроектировать при строительстве. Я не хочу относить этот пункт к недостаткам, пусть это будет ее особенностью. Кроме того, за естественной вентиляцией необходимо ухаживать: периодически прочищать вентиляционные каналы, промывать решетки — одним словом, следить за тягой. Но это часть обслуживания любой вентиляционной системы, так что тоже не будем относить это к минусам.

Слабая сторона естественной вентиляции — приточный воздух. В наше время люди стремятся сделать свое жилище максимально герметичным: пластиковые окна, металлические двери, изоляция стен. Все это минимизирует приток воздуха, а значит, влияет на вытяжку и мешает нормальному воздухообмену.

Как проверить, работает ли естественная вентиляция? Приложите листок бумаги к вентиляционной решетке. Если он не упадет, значит, тяга достаточно сильная и вентиляция исправна.

Как не мешать работе естественной вентиляции? Оставляйте пути для притока воздуха, не изолируйте помещение полностью. Это поможет сделать режим микропроветривания в пластиковых окнах, приоткрытая дверь ванной комнаты или установка клапана приточной вентиляции.

Еще хочу отметить ошибку, которую допускают многие: вывод кухонной вытяжки в решетку естественной вентиляции. По-хорошему для нее должен быть отдельный канал. По факту он бывает лишь в некоторых современных домах бизнес-класса. Из-за того что естественная вентиляция работает по принципу разницы давлений, кухонная вытяжка сбивает баланс давлений и нарушает тягу. Все это провоцирует обратный заброс не только в вашей квартире, но и соседской. Скорее всего, вытяжка стоит не у одного жильца, поэтому запах чужого борща и котлет будет врываться каждый раз, когда кто-то по вашему стояку включит вытяжную систему.

Общественные здания. Принудительная вентиляция

Существуют помещения, в которых объем воздуха в десятки, сотни и даже тысячи раз больше, чем в квартире, поэтому открыть окно недостаточно и естественной вентиляцией не обойтись. В таких случаях необходимо обновлять воздух принудительно. Создать необходимую для этого силу способен вентилятор.

Принудительная вентиляция может быть: бесканальная — когда воздух нагнетается или удаляется из помещения напрямую, через отверстие в стене, при помощи лишь одного вентилятора; канальная — система, включающая множество элементов, таких как воздуховоды, различные блоки по подготовке и обработке воздуха, воздухораспределители, регулирующие клапаны и другое оборудование. Принудительную вентиляцию используют во всех промышленных и общественных зданиях. Она будет везде, куда бы вы ни отправились: в супермаркете, ресторане, музее, бассейне, клинике, литейном цеху и воперационной.

Сколько воздуха подавать? Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо провести расчеты. Если помещений много, то каждое рассчитывается отдельно. Для расчета необходимо знать назначение помещения, что в нем будет происходить, количество человек, которые там находятся постоянно или посещают его временно. Эти данные обычно есть в проектной документа ции, которая опирается на специальные документы, СНиПы — строительные нормы и правила. Я не буду вам рассказывать подробно о каждом СНиПе, приведу лишь один пример, чтобы вы понимали порядок цифр: на каждого человека, который находится в помещении постоянно, необходимо подавать 60 кубических метров воздуха в час. При условии, что человек находится непостоянно, — 30 кубических метров в час.

А сколько воздуха нужно удалить? Ровно столько же, сколько и подать. Соотношение приточного и удаляемого воздуха называется воздушным балансом. Однако приточного воздуха может быть больше, чем вытяжного. Это называется избыточным давлением. Такого результата добиваются, чтобы изолировать одно помещение от других. Воздух всегда перетекает в пространстве, даже если двери закрыты, и движется из области высокого давления в область низкого. Существуют места, в которых такой переток крайне нежелателен, например обеденный зал ресторана. Если в него будет попадать воздух с кухни, то все посетители пропахнут борщом и впечатление от визита будет испорчено. Или, например, операционная. Попадание в ее стерильное пространство воздуха из нестерильного коридора опасно и чревато занесением инфекции. Именно поэтому и добиваются избыточного давления. В таком случае воздух из изолированного помещения перетечь в соседнее сможет, а наоборот — нет.

Как работает система вентиляции? Давайте представим себя воздухом, который попал в систему приточной вентиляции. Входная точка находится на улице, именно отсюда нас с вами и забрали, обычно это происходит при помощи воздухозаборной решетки. Далее, если система вентиляции спроектирована так, чтобы подготовить и обработать воздух, мы попадаем в фильтр, где очистимся от пыли и атмосферных загрязнений.

Зимой для экономии энергии мы пройдем через специальный прибор под названием рекуператор, где через стенку обменяемся теплом с уходящим воздухом, а затем попадем в калорифер, где нас нагреют до нужной температуры. Летом нас могут остудить при помощи кондиционера, но могут и не трогать и охладить уже потом, в помещении.

Двигаемся мы по воздуховодам. Они в основном металлические и периодически меняют размер своего сечения. Перемещает по воздуховодам нас вентилятор, обычно он работает в паре с шумоглушителем, чтобы не грохотало, аки танк. Дойдя до нужного помещения, мы врываемся в него через воздухораспределительное устройство: решетку или диффузор, который нас равномерно рассеивает.

Обратно мы отправляемся снова по воздуховодам, но уже по другой ветке и по упрощенному маршруту. Из помещения уходим через вытяжное устройство: решетку или диффузор. При помощи вентилятора с шумоглушителем проходим через рекуператор и фильтр, если они есть. Выходная точка на улице. Туда мы попадаем через решетку и растворяемся в атмосфере. Системы приточной и вытяжной вентиляции всегда работают одновременно, постоянно обновляя воздух в помещении.

На работе. Специальная вентиляция

На различных предприятиях и производствах обычно требуются дополнительные вентиляционные системы. Например, вытяжка на кухне над зоной плиты. Или точечная вытяжка в распилочном цеху, чтобы опилки уходили сразу в нее, а н разлетались в пространстве. Устройство, которое улавливает эти вредные компоненты (пары, пыль, аэрозоли), называется местным вентиляционным отсосом.

Бывает, что необходимо устанавливать вентиляцию на разной высоте. Такое происходит в высоких промышленных помещениях, например на кораблестроительном предприятии с высотой потолков в несколько десятков метров. Если расположить воздухораспределительные решетки или диффузоры под потоком, свежий воздух не дойдет до работающих внизу людей. То же самое случится в помещении, где жарко: в горячем цеху, на металлургическом заводе и т. д. Теплый воздух поднимается вверх и создает под потолком «подушку», которая блокирует свежий воздух и не дает ему спуститься вниз.

Ну и наконец, зачем вентилировать огромные площади целиком, покупать для этого мощное оборудование и тратить энергию на его работу, если люди находятся лишь в нижней части? Для всех таких случаев ввели понятие «рабочая зона». Именно здесь должно быть максимально комфортно и соблюдены параметры температуры, влажности ѝскорости воздуха.

Они не одинаковы и меняются в зависимости от периода года, категории и сложности работ. Высота рабочей зоны, согласно ГОСТ, — 1,5 метра от пола при работах, выполняемых стоя, и 1,0 метр при работах, выполняемых сидя. Для поддержания комфортных параметров в рабочей зоне свежий воздух подают внизу помещения. Отработанный удаляют на отметке чуть выше рабочей зоны.

А если пожар? Противодымная вентиляция

При пожаре опасность для жизни несет не только сам огонь, но и продукты горения: дым, копоть, угарный газ. Они снижают видимость и затрудняют эвакуацию, а также нарушают дыхание человека. Отсутствие противодымной вентиляции может стоить многих жизней, поэтому эта система критически важна.

Системы противодымной вентиляции удаляют продукты горения из коридоров на пути эвакуации людей, они — необходимый элемент во̀всех общественных зданиях. Бывают канальные и бесканальные.

Бесканальные. К ним относятся фрамуги окон на верхних этажах, люки на крыше, которые открываются при помощи автоматического привода после поступления на него сигнала пожарной тревоги. Они расположены на̀высоте неспроста, ведь дым и продукты горения поднимаются вверх.

Канальные. Состоят из огнестойких воздуховодов и вентиляторов, а также специальных противопожарных клапанов, которые открываются автоматически. Позволяют удалить дым из любых помещений, даже если в них нет окон.

Вторая важнейшая функция противодымной вентиляции — подача воздуха на̀пожарные лестницы для создания там избыточного давления. Важно подавать воздух строго зонированно, потому что приток кислорода в̀очаг возгорания лишь усилит огонь. Пожарные лестницы, как правило, располагаются отдельно ѝотделяются от̀основного помещения тамбуром. Для чего подавать дополнительно воздух на лестницы? Снова дело в том, что мы уже выучили как «Отче наш»: воздух всегда стремится из области повышенного давления в область пониженного, поэтому избыточное давление на пожарных лестницах необходимо для того, чтобы дым и продукты горения не попадали туда и не мешали эвакуации людей. Обычно противопожарная вентиляция проектируется и монтируется вместе с основной, это незаменимые элементы инженерных систем зданий.

Подведем итоги: вентиляция может быть естественной, которая работает сама благодаря разнице давлений, и принудительной, движение воздуха в которой создает вентилятор. Все современные общественные здания и сооружения оснащены системами вентиляции. Предприятия и производства в зависимости от потребностей могут оснащаться дополнительными системами вентиляции. Чтобы обеспечить максимальную безопасность людей, применяют противопожарные системы вентиляции.

обложка: Альпина Паблишер