Диссертация (Повышение эффективности работы системы естественной вентиляции при формировании теплового движения воздуха), страница 4

Окнаквартиры располагаются на юго-западном фасаде. В санузле установленосевой вентилятор периодического действия с облегченными лопатками.22Рисунок 5 – Планировка квартиры, в которой проводились натурныеисследованияВо время проведения измерений скорости движения воздуха ввытяжных устройствах, температура наружного воздуха составляла 13 ºC,скорость ветра – 0,6 м/с, что соответствует штилевой погоде, направлениеветра - западное; температура воздуха в помещении – 25 ºC.

Измерениесреднейскоростивытяжноговоздухапроизводилосьспомощьюмногофункционального прибора Testo AG 435-4, оборудованного зондом собогреваемой струной, характеристики которого представлены в Таблице 9.Модель внесена в Государственный Реестр Средств измерений РФ.Экспериментальные исследования проводились для трех различных случаев:при закрытых окнах; при открытой форточке; при открытом окне (Рисунок6).Рисунок 6 – Фотографии проведения экспериментальногоисследования. Фото слева – открытая форточка; фото справа – открытоеокно; фото снизу – проведение измерения средней скорости воздушногопотока в вытяжной вентиляционной решетке23По результатам исследования было выявлено, что отключенный осевойвентилятор создает значительное аэродинамическое сопротивление, несмотря на наличие облегченных лопаток, в связи с чем, система вентиляциинаходится в нерабочем состоянии.

Недостаток воздухообмена в помещениисанузла может приводить к развитию плесени в помещении. Споры плесени,которые были бездейственными в течение многих лет, могут начать расти,есливпомещенииобеспечиваетсявысокаявлажностьвоздухаистроительных материалов (70 - 90 %). Споры некоторых видов плесениначинают произрастать всего за 4-12 часов [30].При включении вентилятора, фактический воздухообмен в помещениипревышает требуемую величину согласно [19] (Рисунок 7).Рисунок 7 – Результаты экспериментального исследования.

Синяялиния – нормируемая величина воздухообмена в санузле, красная –нормируемая величина воздухообмена на кухнеПри превышении проектного значения температуры наружного воздухана 8 ºС, величина фактического воздухообмена на кухне становится болеечем в четыре раза ниже нормируемого значения.Для оценки теплового режима квартиры в теплый период года, былипроведены измерения температуры воздуха в рабочей зоне помещения.Согласно [31] в теплый период года параметры внутреннего микроклиматарегламентируются только для жилых комнат (Таблица 2).24Таблица 2 – Оптимальные и допустимые нормы внутреннегомикроклимата в обслуживаемой зоне помещений жилых зданийИзмерения температуры проводились с помощью мини-логгеров Testo175T1.

Модель внесена в Государственный Реестр Средств измерений РФ.Мини-логгеры были установлены в рабочей зоне жилой комнаты,кухни, балкона и санузла. Измерения производились в течение недели. НаРисунке 8 представлен график изменения температуры наружного воздуха втечение периода проведения натурного исследования.Рисунок 8 – График изменения температуры наружного воздуха, tн, ºСНа Рисунке 9 и Рисунке 10 представлены результаты измерениятемпературы внутреннего воздуха в жилой комнате и на балконе.

Во второйдень и седьмой день была включена система кондиционирования воздуха,что отмечено на Рисунке 9. После полудня температура внутреннего воздухана застекленном балконе увеличивается, ее максимальное значение за времяизмерений составило 47 ºC. Температура внутреннего воздуха в жилойкомнате большую часть времени находится в диапазоне оптимальныхтемператур.Однакопериодическоеоткрытиебалконаприводиткповышению внутренней температуры и вызывает у жильцов ощущениедухоты и спертого воздуха в помещении.

При этом средняя температуравнутреннего воздуха в жилой комнате составила 24,6 ºC.25Таким образом, в теплый период года, при наличии застекленногобалкона рекомендуется применение ночного проветривания помещений.Рисунок 9 – График изменения температуры внутреннего воздуха tв, ºС,в жилой комнатеРисунок 10 – График изменения температуры внутреннего воздухаtв, ºС, на застекленном балконеУвеличение внутренней температуры воздуха на кухне, Рисунок 11,наблюдается во второй половине дня, что связано с теплопоступлениями отпрямой и рассеянной солнечной радиации и от процессов приготовленияпищи. Средняя температура воздуха составила 25,1 ºС.26Рисунок 11 – График изменения температуры внутреннего воздухаtв, ºС, на кухнеВсанузле(Рисунок12)наблюдаетсяснижениетемпературывнутреннего воздуха при периодическом включении вентилятора, однако приего отключении, температура воздуха начинает резко увеличивается.

Приэтом максимальная температура воздуха за период измерения составила 28,8ºC, а средняя – 27,7 ºC.Рисунок 12 – График изменения температуры внутреннего воздухаtв, ºС, в санузле271.1.3 Социологические исследования.Ощущение комфорта определяется из качественного опыта каждогочеловека,находящегосявпомещении,и,следовательно,требуетиндивидуального контроля. Как показывают многочисленные исследования[32-34], проведение социологических опросов и интервью позволяютпроизвести наиболее точную оценку условий работы инженерных систем, атак же выявить наличие у людей симптомов «больного здания».Для верификации полученных данных был проведен социологическийопрос в виде индивидуального анкетирования [35], направленный навыявление степени удовлетворенности жителей многоэтажных жилых домовкачеством работы систем естественной вентиляции. В опросе участвовало100 респондентов в возрасте от 20 до 65 лет, проживающих в ЦентральномФедеральном округе РФ.

Доверительная вероятность опроса составила 95%,доверительный интервал – около 10%. Социологический опрос позволилопределить реальные условия эксплуатации систем естественной вентиляциимногоэтажных жилых зданий. Так, чуть более чем в 70% случаяхпроживающие самовольно устанавливают осевые вентиляторы в санитарныйузел. Из них 18,3% утверждают, что, не смотря на принятые меры, былизамечены случаи образования плесени в ванной и туалете (Рисунок 14).Рисунок 14 – Результаты опроса о качестве вентиляции в санитарных узлахжилой квартиры2850% респондентов самостоятельно устанавливали системы местногокондиционирования воздуха (сплит-системы) у себя в квартире (Рисунок 15).Рисунок 15 – Результаты опроса о наличии местных системкондиционирования воздуха в жилой квартиреВ данном случае, температура внутреннего воздуха в теплый периодгода становится ниже температуры наружного, в помещении устанавливаетсяизбыточное давление Pизб , Па:Pизб  g  h  ( вн  н ) , где(1.5)h – расстояние по вертикали от центра приточного проема до центравытяжного, м;вн и н – плотность соответственно внутреннего воздуха в помещениии наружного, кг/м3 .Если в помещении установлены современные пластиковые окна (88,3%ответов), воздухопроницаемость ограждающих конструкций становитсянедостаточной для обеспечения неорганизованного притока в помещение[36] (Рисунок 16).29Рисунок 16 – Результаты опроса о проведении естественногопроветривания помещений квартирыПри открытии форточки наблюдается опрокидывание воздушной струи– загрязненный воздух из вытяжной вентиляционной шахты поступает впомещениеиудаляетсячерезоткрытыепроемывограждающихконструкциях, что значительно снижает качество внутреннего воздуха впомещении, способствует распространению вредных веществ по квартире.Согласно результатам проведенного опроса, 50% респондентов отмечаютпроникновение неприятных запахов от соседей, у 66,7% периодическивозникает ощущение неприятного, «спёртого» воздуха (Рисунок 17).Рисунок 17 – Результаты опроса о качестве внутреннего воздуха вквартире30Согласно результатам проведенного социологического опроса, 65%процентов респондентов не довольны качеством вентиляции у себя вквартире (Рисунок 18).Рисунок 18 – Результаты опроса о качестве работы систем вентиляции1.2Технологии, направленные на обеспечение стабильной работысистем естественной вентиляции.Естественный воздухообмен представляет собой процесс перемещениямасс воздуха во внутреннем пространстве здания, возникающий поддействиемприродныхдвижущихсил:ветраитепловогонапора.Дополнительное побуждение систем естественной вентиляции может бытьреализовано без использования специализированных устройств.

В такихслучаях повышение величины естественного воздухообмена происходит засчет особенностей планировки, формы и архитектуры здания. Основнымотличием подобных сооружений является наличие внутренних пространствзначительногообъема,необходимыхдлясбора,перемещенияираспределения вентиляционного воздуха. К таким помещениям могутотноситься: холлы, зимние сады и атриумы [37]. Подобные здания31представляют собой уникальные архитектурные и инженерные решения,требующиесложныхрасчетов,компьютерногомоделированияикомплексной оценки района строительства [38].Для обеспечения стабильной работы естественной вентиляции типовыхмногоэтажныхзданийиспользуютсяспециализированныетехнологии,которые можно классифицировать по принципу их работы: гибридныесистемы, системы с ветровым и тепловым побуждением [39].1.2.1 Системы естественной вентиляции с ветровым побуждением.Создание естественного воздухообмена, не зависящего от расчетнойразности температур между наружным и внутренним воздухом в помещении,возможно за счет применения устройств, способных использовать силу инаправление ветра для обеспечения вентиляции помещений.