WWW.KNIGA.LIB-I.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Онлайн материалы
 

«УДК. 697.92: 628.23 ЕСТЕСТВЕННАЯ ВЕНТИЛЯЦИЯ ПОМЕЩЕНИЙ ПРИТОЧНЫМИ ВОЗДУШНЫМИ КЛАПАНАМИ Летушко В.Н, Низовцев М.И., Стерлягов А.Н. ...»

УДК. 697.92: 628.23

ЕСТЕСТВЕННАЯ ВЕНТИЛЯЦИЯ ПОМЕЩЕНИЙ

ПРИТОЧНЫМИ ВОЗДУШНЫМИ КЛАПАНАМИ

Летушко В.Н, Низовцев М.И., Стерлягов А.Н.

Институт теплофизики СО РАН, г. Новосибирск

В настоящее время большинство окон в современных зданиях представлено

конструкциями с 2-х камерными стеклопакетами в одинарных переплетах из ПВХпрофиля. Использование герметичных стеклопакетов и системы уплотнителей в таких окнах с одной стороны способствует повышению теплозащитных свойств и звукоизоляции, с другой стороны существенно снижает их воздухопроницаемость и приводит к проблемам по обеспечению воздухообмена в помещениях. Проветривание квартир путем открытия форточек в окнах не позволяет обеспечивать требуемый микроклимат в квартирах и значительно снижает эффективность использования тепла, затраты которого на подогрев вентиляционного воздуха в современной квартире превышают потери тепла через наружные ограждения [1]. Открытие форточек вызывает повышенный уровень шума, проникающего в квартиры домов, выходящих на улицы.

Согласно СП 60.13330.2012 [2] в жилых помещениях на 1 человека требуется около 30 м3/ час свежего воздуха, что должно составлять не менее 0,35 воздухообмена в час по общему объему квартиры. Если постоянный приток свежего воздуха в помещение отсутствует, то организм не получает необходимого количества кислорода. Кроме того, при отсутствии нормального воздухообмена возникает избыточная влажность воздуха, которая может приводить к конденсации влаги на оконных откосах, раме и подоконнике, угловых зонах наружных ограждений, что со временем может привести к развитию плесени.



Для обеспечения нормируемого воздухообмена при оборудовании помещений только вытяжной вентиляцией в наружных ограждениях следует предусмотреть регулируемые приточные устройства Одним из способов создания нормального воздухообмена и обеспечению комфортного микроклимата в помещениях является использование приточных воздушных клапанов [3]. Задача воздушного клапана – обеспечить человека достаточным количеством воздуха для дыхания, и предотвратить появление плесени в помещении. Как правило, приточный воздушный клапан способен обеспечить приток достаточного количества свежего воздуха: при нормальных условиях. При перепаде давления 10 Па через большинство моделей клапанов поступает около 25-30 м/ч свежего воздуха. Если перепад давления будет больше, следовательно, количество поступающего воздуха также вырастет. По оценкам АВОК [4] устройство регулируемой вентиляции с естественным притоком через специальные приточные устройства-клапаны, позволяет нормализовать воздушно-тепловой режим квартир и обеспечить требуемый воздухообмен, снизить затраты тепла на 10–15 %.

Общий принцип работы приточной вентиляции заключается в следующем:

воздух с улицы поступает через воздуховод клапана, так как давление в комнате ниже, чем на улице. Благоприятные условия работы клапана создаются благодаря работе принудительной вытяжки или просто вытяжного вентиляционного канала. Если вытяжная вентиляция будет работать плохо, то клапан не обеспечит достаточное поступление воздуха. Поэтому при естественной вентиляции приточные воздушные клапаны могут оказаться малоэффективными летом в жаркую погоду.

В настоящее время распространены различные типы приточных воздушных клапанов, каждый из которых имеют свои особенности эксплуатации.





Прежде всего, клапаны для приточной вентиляции делятся, в зависимости от места установки, на оконные и стеновые. Оконные клапаны обычно встраиваются в оконную раму, чтобы не уменьшать площадь остекления, и выполняются в виде щелей. В результате, такие клапаны обладают высоким гидравлическим сопротивлением, что затрудняет установку фильтра. Еще одним недостатком оконных клапанов является слабый прогрев поступающего в помещение воздуха. Стоимость оконного клапана достаточно существенна, она может составлять почти половину цены всего окна.

Вследствие указанных недостатков наиболее распространенными являются стеновые модели приточных воздушных клапанов, монтируемые в наружные стены.

Стеновые приточные воздушные клапаны, независимо от модели, в основном состоят из следующих элементов:

1. Воздуховод, по которому воздух проходит с улицы в комнату. Внутри воздуховода может находиться утеплитель-шумоизолятор.

2. Наружная вентиляционная решетка. Предотвращает попадание внутрь воздуховода осадков. Выполняется из пластика или металла.

3. Внутренний корпус — оголовок содержит фильтр, направляет воздушный поток в комнату.

Более сложные приточные установки могут дополнительно оснащаться следующими элементами: вентилятор, нагреватель воздуха, датчики влажности и/или температуры воздуха, выносной электронный пульт управления. Такие установки более эффективны, однако и стоят существенно дороже, чем обычные клапаны.

Применение стеновых приточных воздушных клапанов является эффективным решением по нескольким причинам: нет необходимости часто открывать/закрывать окно, не изнашивается фурнитура, через клапан поступает меньше шума, чем через открытое окно; возможна регулировка объема поступающего воздуха, установка возле батареи или в верхней части стены позволяет избежать резких колебаний температуры зимой. К недостаткам стеновых моделей приточных клапанов можно отнести необходимость делать отверстие в стене. Кроме того допущенные при монтаже стенового клапана ошибки могут привести к тому, что стена будет промерзать, или какая-то часть воздуховода будет обмерзать зимой. Следует также учитывать, что модели без вентилятора, как правило, в среднем обеспечивают поступление воздуха около 30 м/ч, что по существующим нормативам [3] достаточно только для 1 человека.

В докладе представлены результаты натурных испытаний различных типов воздушных приточных клапанов, установленных в наружной стене жилого здания. Испытания проводились на строящемся многоквартирном доме г. Новосибирска в январе 2016 г. Дом находился в стадии строительства, поэтому для проведения испытаний была выбрана одна из комнат на 5 этаже площадью 12 м2. Наружные ограждающие конструкции комнаты были утеплены и остеклены согласно проекту здания. Внутренние стены, пол и потолок комнаты для снижения тепловых потерь утеплялись с внутренней стороны слоем «Пеноплекс» толщиной 50 мм. Остекление комнаты выполнено двухкамерными стеклопакетами в ПВХ-профиле. С наружной стороны дополнительно установлено одиночное остекление в открывающейся створке. В помещении за 2 суток перед проведением испытаний клапанов включались электрические нагреватели.

В наружной стене здания и в зоне под окном были установлены 3 различных по конструкции приточных воздушных клапана: «КИВ-125», клапан ЗАО «БФК», «Домовент-Оптима». Схема установки клапанов представлена на (рис. 1).

Рис.1. Схема установки воздушных клапанов со стороны помещения:

1 – клапан «КИВ-125», 2в, 2н – клапаны «Домовент-Оптима», 3 – клапан ЗАО «БФК», 4 – электронагреватель, 5 – окно.

Воздушные приточные клапаны были установлены так, что воздух в клапаны забирался из межоконного пространства между стеклопакетом и наружной створкой и поступал в помещение (рис. 2).

Рис. 2. Входы стеновых воздушных приточ- Рис.3. Измерение расхода воздуха через кланых клапанов, расположенные в межоконном пан с помощью конфузора.

пространстве.

Для измерения расходов воздуха через воздушные клапаны использовались металлические конфузоры. Конфузор при измерениях расхода через уплотнительную прокладку плотно прижимался к наружной стене здания в месте установки клапана. В выходном сечении конфузора замерялась скорость воздушного потока крыльчатым анемометром «Testo-435» (рис. 3).

Оценка перепадов давления между улицей и внутренними помещениями жилого дома в зимний период.

Перед испытаниями предварительно была выполнена оценка вероятных перепадов давлений между улицей и внутренними помещениями дома в отопительный период. Этот перепад давлений будет непосредственно влиять на расход воздуха через вентиляционные клапана. Высота жилой части дома по проекту составляет Н = 78 м, место строительства г. Новосибирск.

Средняя разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхности здания определялась для отопительного периода в г.

Новосибирске со средней температурой воздуха на улице -8.1°С, согласно СП 50.13330.2011 [2]:

p = 0,55Н(ext– int)+0,033extv2,p = p + pv, где ext и int – удельный вес наружного и внутреннего воздуха, н/м3; = 3463/(273+t),

v – средняя скорость ветра, м/c; – коэффициент, учитывающий повышенную высотность здания, при скорости ветра 3,7 м/с = 1,9 :

p-8.1 = 0,5578 (13,07-11,78)+0,0313,073,721,9=55 Па + 10,2 Па =65, 2 Па

Для января месяца перепад давлений будет больше:

p-17.3 = 0,5578(13,54 -11,78) + 0,0313,544,721,8 = 76 Па + 16 Па = 92 Па В результате получены средние значения перепадов давления между улицей и внутренними помещениями здания в зимний период времени. В строящемся жилом доме высотой 78 м перепады давления между улицей и внутренними помещениями в среднем будут высокими в отопительный период, что может обеспечить хорошую естественную вентиляцию помещений через приточные клапаны. Следует учитывать, что для нижних этажей перепады будут больше средних, а для верхних – ниже средних.

В многоэтажном здании естественная вентиляция в отопительный период обеспечивается разностью давлений воздуха снаружи и внутри помещений, причиной ее возникновения является разница плотностей наружного и внутреннего воздуха, а, также, высота вытяжного канала. В строящемся неутепленном здании с неработающей системой отопления перепад давлений практически отсутствует. Для создания перепада давления воздуха с целью испытания воздушных клапанов в помещении, где проводились испытания, был установлен вытяжной вентилятор. При работе вытяжного вентилятора между улицей и помещением создавался перепад давления, который в процессе испытания клапанов фиксировался измерителем давления «Testo-512». При испытаниях клапанов в комнате работал увлажнитель воздуха. Во время испытаний измерялась температура и влажность внутреннего воздуха в помещении и на улице. Скорость воздушного потока, проходящего через клапан, измерялась крыльчатым анемометром «Testo-435» в выходном сечении конфузора. Во время испытаний каждого из воздушных клапанов 3 других клапана были закрыты.

Определение расхода воздуха через воздушные приточные клапаны Испытания работы воздушного приточных клапанов выполнялись при следующих условиях: tнар =- 20°С, tвн = 29.1°С, влажность внутреннего воздуха wвн = 29.1%, конфузор dвых = 80 мм. На (рис. 4) показан вид клапанов «КИВ-125» со стороны помещения и «Домовент-Оптима», установленных на стене. Испытания работы клапанов «Домовент-Оптима» и ЗАО «БФК», установленных под окном выполнялись при аналогичных условиях. На (рис. 5) показан вид клапана «Домовент-Оптима» и клапана ЗАО «БФК» со стороны помещения.

Рис 4. Клапаны «КИВ-125» и «Домовент - Рис. 5. Клапаны ЗАО «БФК» и «ДомовентОптима», установленные на стене. Оптима», установленные под окном.

В результате испытаний получено, что средний расход воздуха через клапан «КИВ» при перепаде давлений 30 Па и открытой наружной створке составил 51 м3/час.

При закрытии наружной створки происходило снижение расхода в среднем на 16%.

Средний расход воздуха через клапан «Домовент-Оптима», установленный на стене у окна при перепаде давлений 34 Па и открытой наружной створке составил 8,9 м3/час.

В результате испытаний получено, что средний расход воздуха через клапан «Домовент-Оптима», установленный под окном, при перепаде давлений 34 Па и открытой наружной створке составил 7,4 м3/час. При закрытии наружной створки происходило снижение расхода на 13%. Средний расход воздуха через клапан ЗАО «БФК» при перепаде давлений 30 Па и открытой наружной створке составил 32 м3/час. При закрытии наружной створки происходило снижение расхода в среднем на 16%. Установка фильтров снижала расход на 57%.

В (табл. 1) приведены результаты средних натурных испытаний расхода воздуха через клапаны (Q) при разности давлений (p). В последней колонке таблицы приведены значения расходов, взятые из результатов сертификационных испытаний для данных клапанов при аналогичных перепадах давления.

Таблица 1. Средний расход воздуха через клапаны по результатам испытаний с открытой наружной створкой и по результатам сертификационных измерений

–  –  –

Определение температур зон поверхностей при работе воздушных клапанов.

При работе воздушных вентиляционных клапанов в отопительный период возможно охлаждение зон поверхностей около клапанов. С целью определения изменения температур поверхностей около работающих клапанов был выполнен тепловизионный контроль этих зон с использованием тепловизора «THERMO TRACERTH7102WX».

Основные тепловизионные измерения проводились при температуре воздуха на улице -13°С. В комнате, где проводились испытания, предварительно включались электрические нагреватели, и к началу испытаний температура воздуха в комнате была около 30°С. Наружная створка окна при испытаниях была открыта. Результаты измерений температур поверхностей вблизи клапана «КИВ-125» приведены на (рис.5) (слева зона поверхности возле клапана, справа - угловая зона у пола под клапаном).

Рис. 6. Термограмма поверхности стены вблизи Рис. 7. Термограмма поверхности стены в клапанов «КИВ-125» и «Домовент-Оптима», нижней угловой зоне под установленными на установленных на стене, при закрытых клапа- стене клапанами «КИВ-125» и «Домовентнах. Оптима», при закрытых клапанах.

На (рис. 6) и (рис. 7) приведены температуры поверхностей до открытия клапана. Видно некоторое понижение температуры в верхней угловой зоне, в углу между наружной и внутренней стеной и, особенно, в нижней угловой зоне между полом и наружной стеной на правой термограмме. Такое снижение температуры в этих зонах связано с незавершенностью строительства и локальным обогревом только данного помещения.

В течение испытаний клапан «КИВ-125» открывался и работал при перепаде давления p = 30 Па. В результате воздух выходил из клапана через щели вдоль наружной стены и охлаждал ее поверхность. На термограммах (рис. 8) и (рис. 9) можно отметить снижение температуры поверхности около клапана в течение 1 часа его работы. Температура поверхностей и угловых зон около клапана снизилась более, чем на 10°С. В нижней угловой зоне у пола, где изначально была низкая температура, снижение температуры составило около 3°С. После того, как клапан был закрыт, температура охлажденных поверхностей постепенно повышалась, но в течение часа так и не достигла начального уровня.

–  –  –

Воздушный клапан ЗАО «БФК» устанавливается под окном над отопительным прибором. При испытаниях клапана ЗАО «БФК» работу отопительного прибора моделировал электрический нагреватель с температурой поверхности 70 – 80 °С.

–  –  –

На (рис. 10) приведено распределение температуры поверхностей около клапана через час после его открытия. При работе клапана (p=30 Па) существенное изменение температуры наблюдалось на внутренней решетке клапана и около 4°С – на незначительной зоне поверхности под клапаном. Внизу под нагревателем у пола температура поверхности снизилась менее чем на 1°С. Таким образом, при работе воздушного приточного клапана ЗАО «БФК» существенного изменения температуры вблизи клапана не наблюдалось.

Поскольку, в отопительный период возможно охлаждение поверхности стены около места установки клапанов «Домовент-Оптима», установленных на стене и под окном, то выполнялась тепловизионная съемка этих зон. При тепловизионном обследовании поверхности стены около работающего клапана «Домовент-Оптима» зафиксирована лишь незначительная область пониженных температур над клапаном. Таким образом, при работе воздушных приточных клапанов «Домовент-Оптима», установленных на стене и под окном, существенного изменения температуры вблизи клапанов не наблюдалось.

Выводы По результатам натурных испытаний для всех исследуемых типов клапанов были определены расходы воздуха и сопоставлены с результатами сертификационных испытаний. В результате получено, что средний расход воздуха через клапан «КИВ»

при перепаде давлений 30 Па и открытой наружной створке составил 51 м 3/час. Средний расход воздуха через клапан «Домовент-Оптима», установленный на стене у окна при перепаде давлений 34 Па и открытой наружной створке составил 8,9 м3/час. В результате испытаний получено, что средний расход воздуха через клапан «ДомовентОптима», установленный под окном, при перепаде давлений 34 Па и открытой наружной створке составил 7,4 м3/час. Средний расход воздуха через клапан ЗАО «БФК» при перепаде давлений 30 Па и открытой наружной створке составил 32 м3/час. При закрытии наружной створки происходило снижение расхода в среднем на 16%. Установка фильтров снижала расход на 57%.

По результатам натурных испытаний всех клапанов получены более низкие расходы воздуха, чем по результатам сертификационных испытаний. Особенно это проявляется для клапана «Домовент-Оптима» с наиболее узким проходным сечением.

Снижение расхода воздуха очевидно связано с дополнительным сопротивлением воздушных каналов клапанов при резком повороте их на 90, очевидно, что сертификационные испытания рассматриваемых клапанов проводились с прямым расположением воздуховодов клапанов.

В рамках натурных испытаний выполнена тепловизионная съемка с целью определения температур поверхностей в зонах установки клапанов. Получены и проанализированы данные по изменению температуры поверхности стены в зонах установки работающих клапанов с течением времени. При эксплуатации стенового воздушного клапана «КИВ-125» в отопительный период возможно значительное охлаждение зон поверхностей наружной стены, а также угловых областей вблизи клапана. При работе воздушного клапанов ЗАО «БФК» и «Домовент-Оптима» существенного изменения температуры вблизи клапана не наблюдалось.

Литература СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция 1.

СНиП 23-02-2003, Госстрой России. 2011.

СП 60.13330.2011 Отопление и вентиляция. Актуализированная редакция 2.

СНиП 41-01-2003, Госстрой России. 2011.

ГОСТ 31167-2009 Здания и сооружения. Методы определения воздухопрони 3.

цаемости ограждающих конструкций в натурных условиях. Госстрой России. 2009.

ТР АВОК-4-2008 Технические рекомендации по организации воздухообмена в 4.

квартирах многоэтажного жилого дома, Москва. 2008.

Стандарт АВОК 2.1-2008 «Здания жилые и общественные. Нормы воздухообмена».

5.



Похожие работы:

«Иммануил КАНТ Собрание сочинений в восьми томах Юбилейное издание 1794-1994 Под общей редакцией проф. А.ВТулыги ИЗДАТЕЛЬСТВО "ЧОРО" Иммануил КАНТ Собрание сочинений в восьми томах том 6 Религия в пределах только разума Метафизика нравов ИЗДАТЕЛЬСТВО "ЧОРО" ББК 87.2 К 19 Настоящее восьмитомное собрание сочинений Канта при­ урочено к 200-лет...»

«: Контрольный экземпляр АКАДЕМИЯ НАУК РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН ИНСТИТУТ ЯДЕРНОЙ ФИЗИКИ UZ0602942 Р-8-669 Ташметов М.Ю. УДК 539.27 НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛОЕМКОСТИ В КАРБИДАХ ТИТАНА Ташкент-2005 Работа выполнена в ИЯФ АН РУ ТИТАН КАРБИДЛАРИНИНГ ПАСТ ТЕМПЕРАТУРАЛАРДАГИ ИСС...»

«1. Цели освоения дисциплины Цели освоения дисциплины "Углубленный курс органической химии" формирование у обучающихся: 1 знаний в области использования современных методов и реагентов для синтеза высоко функцио...»

«РЯЗАНЦЕВ Павел Александрович ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАЗВЕДКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ОБЛИЦОВОЧНОГО КАМНЯ НА ОСНОВЕ МЕТОДИКИ ЭЛЕКТРОТОМОГРАФИИ Специальность 25.00.10 – Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени ка...»

«Report Date : 08/06/2011 ДАТА ПОСЛЕДНЕЙ РЕДАКЦИИ NOVEMBER 2009 ПАСПОРТА БЕЗОПАСНОСТИ ВЕЩЕСТВ И МАТЕРИАЛОВ балончик со сжатым воздухом для удаления пыли 1 ИДЕНТИФИКАЦИЯ ВЕЩЕСТВА/ПРЕПАРАТА И КОМПАНИИ/ПРЕДПРИЯТИЯ балончик со сжатым воздухом для удаления пыли НАИМЕНОВ...»

«ОНКОЛОГИЯ: ПОМОЩЬ НАТУРОПАТИИ ЕНО БР Лучшие рецепты читателей МИ • О ОД •С ТА П ЕЦ С ИАЛИ 16+ • Как восстановиться после химии?• Составляем меню долгожителя • Грибы творят чудеса • Сокотерапия при раке печени • Калина избавит от полипов СПЕЦВЫПУСК • Биоэнерготренинг — убираем опухоль №132 Подписывайтесь...»

«Журнал обчислювальної та 2013, №1(111) Journal of Computational прикладної математики & Applied Mathematics UDC 681.3 513, 004.6(075.8) ПОСТРОЕНИЕ ТРИАНГУЛЯЦИИ МЕЖПОЛИТОПНОЙ ОБЛАСТИ В d-МЕРНОМ ПРОСТРАНСТ...»

«Об авторах Модель разработана в институте физиологии им. И.П. Павлова РАН Создатели модели – Вера Борисовна Троицкая, старший научный сотрудник лаборатории физиологии пищеварения и Вячеслав Леонидович Кузнецов, старший научный сотрудник сектора прикладной математики. Позднее в раб...»

«1. Требования к уровню подготовки выпускников по учебному предмету "Решение задач по математике" В результате изучения предмета "Решение задач по математике" обучающийся должен знать/понимать значение математической науки для решения задач, возни...»








 
2017 www.kniga.lib-i.ru - «Бесплатная электронная библиотека - онлайн материалы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.