Приточные вентиляционные устройства – обзор некоторых решений и результаты испытаний

 

Кривошеин А.Д., к.т.н., руководитель ИЦ «Стройтест-СибАДИ»

Нагорный В.С., директор АНО «Омскстройсертификация», г. Омск

Рис. 3. Внешний вид оконного клапана

Рис. 4. Внешний вид стенового клапана

Рис. 5 а. Стеновой клапан КИВ-125

В качестве предисловия

Обеспечение воздухообмена в зданиях с современными светопрозрачными конструкциями до сих пор остается камнем преткновения для большинства оконных компаний.
О взаимосвязи влажности воздуха с воздухообменом помещений, температурой точки росы, причинах появления конденсата на остеклении и т.п.  написаны десятки статей, рассчитанных на самый различный уровень профессиональной подготовки. Но несмотря на то, что, с точки зрения  теории, вроде бы уже все ясно и «прозрачно» – количество претензий со стороны покупателей на «нехорошие окна», конденсат на остеклении, нарушение воздухообмена помещений не уменьшается. Более того, стали появляться судебные иски к строительным компаниям в связи с нарушением работы систем естественной вентиляции жилых зданий в целом («опрокидывание» вытяжных вентиляционных каналов с поступлением в квартиры наружного холодного воздуха). Основные причины – та же герметичность светопрозрачных конст-рукций.
К сожалению, большинство оконных компаний продолжают работать так, как будто этих проблем не существует, уповая на то, что либо жильцы сами разберутся, либо подстраховываются «инструкциями» о необходимости проветривания помещений через каждые 1,5–2 часа.  
Ни у кого не вызывает сомнений утверждение, что человеку для нормальной жизнедеятельности нужен свежий воздух. И если  надеть на человека полиэтиленовый мешок, то ему неизбежно будет душно и влажно.  Однако провести аналогию и перенести этот пример на здание или отдельную квартиру с герметичными окнами и входными дверями почему-то удается далеко не всегда. Сказывается как инерционность мышления: «…со старыми окнами этих проблем не было – не будет их и с новыми», так и недостаточность информации по результатам наблюдений за эксплуатационным состоянием приточных вентиляционных устройств: «…промерзают, покрываются льдом, не приспособлены для наших климатических условий…» и т.п.
В данной статье сделана попытка обратиться не столько к разъяснению физики процессов (по большому счету все уже понятно), сколько к здравому смыслу, основываясь на европейском и отечественном опыте применения приточных устройств и результатах эксплуатации некоторых из них в достаточно суровых климатических условиях Западной Сибири.
Статья не носит научного характера и предназначена для менеджеров, технического персонала и руководителей строительных и оконных компаний.

Нужна ли приточная вентиляция?

Согласно медицинской статистике, большинство людей не могут прожить без дыхания более 5 минут. То есть воздух, которым  все мы дышим, является одним из важнейших факторов жизнедеятельности. И соответственно, отношение к этому фактору  должно быть не менее ответственным, чем к продуктам питания или воде. Но это в теории. На практике внимание к качеству воздуха, как правило, иное. И мысли о том, что все же необходим какой-то организованный приток воздуха, появляются лишь тогда, когда в квартире с новыми окнами становится душно, на подоконниках наблюдаются лужицы конденсата, в углах наружных стен – плесень и т.п.
Если обратиться к истории отопительно-вентиляционной техники, то можно отметить, что ранее (скажем, сто и более лет тому назад)  вопрос о приточной вентиляции в жилых зданиях не стоял в принципе, поскольку применяемые ограждающие конструкции обладали достаточно высокой воздухопроницаемостью, а печное отопление обеспечивало гарантированный воздухообмен отапливаемых помещений за счет удаления воздуха вместе с продуктами сгорания через дымовые каналы.
Однако надо отметить, что уже и в те годы для общественных зданий с большим скоплением людей (больницы, казармы, так называемые присутственные места) предлагались и применялись приточные системы естественной вентиляции. На рис. 1 приведена схема приточной вентиляции, применявшаяся еще в позапрошлом столетии (!) для организованного притока воздуха в общественных зданиях [1].
Постепенная замена и переход от печного отопления к центральным системам водяного или парового отопления поставили  вопрос об устройстве в жилых зданиях специальных вытяжных вентиляционных каналов – для удаления загрязненного воздуха. При этом такие каналы первоначально начинали размещать в жилых комнатах. Но перетекание загрязненного воздуха из кухонь, санузлов и, соответственно, ухудшение качества воздуха в жилых комнатах обусловили перемещение каналов в уборные, кухни и кладовые (как это и регламентируется строительными нормами и правилами  в настоящее время). И на этом этапе необходимость применения специальных приточных устройств вследствие высокой воздухопроницаемости окон отсутствовала.
Попытки применения подоконных клапанов, например, в 60-х годах прошлого столетия (см. рис. 2), различного типа шумозащитных оконных клапанов широкого распространения не получили. Более того, в процессе эксплуатации эти клапаны были либо демонтированы, либо заделаны (заткнуты тряпками и зашпаклеваны) самими жильцами – опять же вследствие высокой воздухопроницаемости применявшихся в то время оконных блоков. По этой же причине каждую осень окна «заклеивали» (дополнительно герметизировали), чтобы при ветре в помещения не поступало слишком много воздуха.
В течение нескольких десятилетий отечественные строители и ученые боролись за повышение герметичности оконных блоков – с тем, чтобы уменьшить неконтролируемый приток воздуха и, соответственно, затраты на его нагрев. Прорабатывались различные решения уплотнения оконных притворов – шерстяным шнуром, полиуретановыми прокладками, установкой стекол на герметик и т.п. И сегодня можно констатировать, что наконец-то получилось (пусть и за счет заимствования западных технологий и конструктивных решений) – через окна не дует! И даже при сильном ветре! Но появились проблемы с влажностью воздуха и вентиляцией помещений.
Справедливости ради надо отметить, что ведущими специалистами в области отопления и вентиляции еще в 50-х гг. прошлого столетия  отмечались возможные негативные последствия высокой герметичности окон. В частности: «…. в зданиях… с вентиляцией при естественном побуждении герметизация окон с доведением их воздухопроницаемости до 6,5 м3/(м2 ч мм вод. ст.) является вредной, ибо она исключает потребный вентиляционный воздухообмен в квартирах…» [2].
И это написано 60 лет тому назад, когда об окнах из ПВХ еще и речи не было! В настоящее время герметизация современных оконных конструкций доведена до 0,3–0,6 м3/(м2 ч мм вод. ст.) – то есть стала еще на порядок больше. И стоит ли удивляться появлению проблем с вентиляцией?
Другой вопрос в этой связи – а сколько воздуха нужно подавать в жилые помещения? И когда подавать? Если опять обратиться к истории, то еще в 70-х годах позапрошлого столетия известным ученым того времени И. Флавицким назывались цифры 25–27 м3/ч на человека. И за прошедшие годы эти цифры практически не изменились. СНиП 41-01-2003 [3] устанавливает минимальный воздухообмен 30 м3/ч на человека. Аналогичные цифры приводятся и в стандарте АВОК [4].
Необходимо обратить внимание, что в СНиП 31-01-2003 [5] и стандарте АВОК [4] величина требуемого воздухообмена увязывается с режимом эксплуатации помещений. В частности, согласно [5], кратность воздухообмена в жилых комнатах устанавливается – в режиме обслуживания не менее n = 1, в нерабочем режиме – n = 0,2.
То есть, при наличии в помещении людей, система вентиляции квартиры должна обеспечивать как минимум требуемый воздухообмен из расчета 30 м3/ч на человека, в нерабочем режиме – дежурный воздухообмен.  Например,  для трехкомнатной квартиры  в которой проживают четыре человека, система вентиляции должна обеспечивать в режиме проектной эксплуатации 120 м3/ч, при отсутствии людей 40 м3/ч. Но никак не полную герметичность помещений!
В этой связи надо еще раз обратить внимание на то, что оконные блоки с различного рода системами «самовентиляции», «микропроветривания», «кондиционирования» и т.п. с расходом воздуха 2–4 м3/ч не в состоянии обеспечить даже дежурный воздухообмен.
Следует отметить и тот факт, что проблемы с повышенной влажностью воздуха и конденсатом на остеклении встречаются далеко не во всех квартирах. Связано это с режимом эксплуатации помещений, частотой проветривания, размерами квартир и их инерционностью (более детально физика этих процессов рассмотрена в СК № 3, 2008 г.). Но ухудшение качества воздуха в помещениях с герметичными окнами наблюдается практически повсеместно. И соответственно, решения по организованному притоку воздуха должны предусматриваться как при новом строительстве, так и при замене окон в отдельных квартирах. 

Что применяется – обзор ряда приточных устройств

На рис. 3, 4 приведены фотографии некоторых приточных устройств (так называемых клапанов), смонтированных в ряде эксплуатируемых жилых и общественных зданий Германии, Франции, Бельгии, Италии.
Эта «коллекция» не собиралась специально и никоим образом не претендует на полноту обзора. Однако даже такой выборочный видеоряд свидетельствует о достаточно большом разнообразии применяемых устройств, понимании необходимости их применения даже в мягком европейском климате, причем иногда даже в несколько неожиданных сочетаниях. Это и оконные клапаны, врезаемые в створки или коробки оконных блоков (рис. 3а, б, в), стеновые клапаны различного конструктивного решения (рис. 4а, б, в), и их сочетания, например клапан, забор приточного воздуха в котором предусмотрен из-под коробки рольставен оконного блока  (рис. 3г).
Казалось бы, зачем на юге Германии, в Париже, Ницце или Милане устанавливать какие-то клапаны, если в любое время года можно легко открыть форточку или створку окна? Климат это позволяет. Но факты свидетельствуют – устанавливают и при новом строительстве, и при ремонте.  В некоторых случаях «самодеятельность» буквально бросается в глаза. Например, при установке клапана в наружной стене (см. рис. 4б), врезке клапанов в нижнюю часть балконных дверей (см. рис. 3д). А чего стоит клапан, врезанный непосредственно в остекление (см. рис. 4г). В этот же ряд можно поместить и приточно-вытяжную установку офисного помещения, воздухозаборные и воздуховыпускные отверстия которой врезаны в остекление (см. рис. 4е).
Логично предположить, что в более суровых климатических условиях РФ с отопительным периодом более полугода, где и оконную створку-то далеко не всегда можно держать приоткрытой, тем более разумно и необходимо применять устройства для регулируемого притока воздуха. 
Но к сожалению, в оконных компаниях отношение к приточным устройствам очень настороженное. Основная мотивация – не адаптированы к нашим условиям, обмерзают, забиваются льдом и т.п. 

Обмерзают ли приточные клапаны

В одной из публикаций по данной теме [6] высказывались сомнения по поводу возможности обеспечения требуемого воздухообмена помещений за счет оконных клапанов, и утверждалось, что подобные устройства «…если воздушный кла-пан открыт, то при отсутствии подогрева воздуха клапан покрывается шапкой льда…» (при этом надо отметить, что из материалов статьи непонятно, о каких клапанах идет речь). Никоим образом не ставя под сомнение компетентность авторов [6] и полученные ими результаты, представляется необходимым привести другие результаты испытаний и наблюдений за эксплуатационным состоянием некоторых типов оконных и стеновых клапанов в условиях Западной Сибири. В том числе и при морозах ниже минус 30°С. В частности, оконных клапанов EMM 3-30 фирмы Aereco, стеновых клапанов
СВК В-75 и КИВ-125. Внешний вид этих клапанов «в деле» приведен на рис. 5.
Результаты определения расхода воздуха через эти клапаны представлены на рис. 6. Эти данные получены при проведении испытаний в лабораторных условиях по методике ГОСТ 26602.2-99. Надо отметить, что аналогичные результаты были получены и в натурных условиях при фактических перепадах давлений и определении расходов воздуха с применением специального диффузора, анемометра АСО-3 и микроманометра ММН-240.
Как видно из результатов испытаний, при перепаде давлений 10 Па расход воздуха через все клапаны приблизительно одинаков и составляет  25–28 м3/ч. Естественно, что при уменьшении перепада давлений расход уменьшается, при увеличении перепада – возрастает.
А поскольку в реальных зданиях фактические перепады давлений могут изменяться в очень широких пределах (величина P зависит от этажа, температуры наружного воздуха, скорости и направления ветра и др.), соответственно, в достаточно широких пределах может изменяться и расход приточного воздуха. И в этой связи очень важным представляется наличие в клапанах конструктивных элементов, обеспечивающих возможность автоматического регулирования расхода воздуха с учетом эксплуатационных условий. Например, в клапанах EMM фирмы Aereco это происходит автоматически по мере снижения относительной  влажности воздуха и прикрытия заслонки, в стеновых клапанах СВК В-75, оконных клапанах VentAir – за счет ветрозащитной планки, перекрывающей сечение для прохода воздуха при увеличении его скорости.
Что касается обеспечения требуемого воздухообмена через клапаны, то в системах естественной вентиляции этот вопрос необходимо обязательно решать в увязке с вытяжной системой вентиляции. И здесь не стоит ожидать «чудес», поскольку если нет соответствующего перепада давлений, то не будет и требуемого воздухообмена. Но в любом случае, для того чтобы системы вентиляции с естественным побуждением работали, нужен приток. 
Другой немаловажный вопрос – температурный режим в приоконной зоне и обмерзание приточных клапанов.
На рис. 7, 8 представлены результаты замеров распределения температур воздуха в приоконной зоне с установленными клапанами EMM 3-30 фирмы Aereco и СВК В-75, проводившихся в условиях эксплуатируемых квартир при температуре наружного воздуха text = - 27,7 – -25,2°С.
Следует отметить, что и в этом плане ожидать от приточных клапанов чего-то особенного не стоит – наружный холодный воздух заходит в помещение холодным (с температурой, близкой к температуре наружного воздуха, если конечно же в клапане не предусмотрены какие-либо нагреватели). Более того, приточный воздух понижает температуру и прилегающих ограждающих конструкций. Изотермы, представленные на рис. 7, 8, наглядно это подтверждают. Но будут или не будут происходить выпадение конденсата и образование изморози на самом клапане и прилегающих конструкциях, зависит от ряда факторов: места расположения клапана, его конструктивного решения, аэродинамики приточной струи, условий смешивания с влажным воздухом помещения, расхода приточного воздуха и др. О требованиях к конструктивным решениям и особенностях температурного режима приточных устройств в этом плане неоднократно писал в своих публикациях Б.И. Бутцев [7].
В частности. Если приточный воздух равномерно поступает в верхнюю часть приоконной зоны, не создавая застойных зон и не допуская подтока более влажного воздуха из помещения к охлажденным поверхностям клапана, оконным откосам или остеклению, то в приоконной зоне выпадения конденсата или наледей не происходит. И даже на оконном клапане. Этот вывод подтверждается более чем трехлетними наблюдениями за клапанами EMM 3-30, установленными в трехкомнатной квартире 9-этажного жилого дома серии 90 (г. Омск).
Причины простейшие – влагосодержание приточного воздуха настолько мало, что в приоконной зоне создается область с пониженной относительной влажностью (по замерам – в пределах 10–15%, особенно при наличии штор), что практически исключает условия выпадения конденсата как на самом клапане, так и остеклении. При этом относительная влажность воздуха в жилых помещениях составляет ~ 30–40%.
Иная ситуация может наблюдаться, если аэродинамика приточной струи такова, что при входе воздуха образуются застойные зоны или воздух из помещения притекает к охлажденным поверхностям. В этом случае появления изморози или сосулек практически неизбежно, что и наблюдается иногда даже на оконных блоках в местах их локального продувания.
Соответственно, устанавливать подобного рода клапаны необходимо в верхней зоне оконного блока с учетом размещения отопительного прибора.
В стеновых клапанах типа КИВ-125 создание «облака» приточного сухого воздуха вокруг оголовка обеспечивается за счет расположения приточных отверстий по всему периметру. Эти клапаны также следует размещать в верхней зоне помещений, но уже исходя из соображений уменьшения влияния холодных ниспадающих потоков воздуха  на температурный режим приоконной зоны. 
В клапанах типа СВК В-75, устанавливаемых под подоконниками над отопительными приборами, подогрев приточного воздуха дополнительно осуществляется за счет его смешивания с конвективными потоками теплого воздуха от отопительных приборов.
Следует отметить, что при температурах наружного воздуха ниже минус 30°С и на этих клапанах возможно появление изморози. В частности, при низких температурах наружного воздуха узкие полоски инея отмечались на клапане EMM 3-30 – в его нижней части в месте сопряжения с проставочным элементом, на клапане СВК В-75 – в виде продолговатых линз на лепестках приточной решетки (в местах завихрений приточной струи), на клапане КИВ-125 – в виде «пятна» на центральной части оголовка. При  повышении температуры наружного воздуха (до -20°С – -15°С) эта изморозь исчезала (испарялась за счет сублимации) без образования капелек конденсата.

Заключение

Подводя итог вышеизложенному, можно констатировать:
- приточные клапаны в настоящее время представлены достаточно широкой линейкой и обеспечивают возможность выбора с учетом дизайна помещений, конструктивных решений оконных блоков, стадии строительства (или ремонта)  и др.;
- эффект от применения приточных клапанов очевиден и подтвержден их успешной эксплуатацией в жилых и общественных зданиях ряда городов Западной Сибири;
- эффективность применения клапанов зависит от их конструкции, места размещения и правильности установки, состояния систем вентиляции квартиры и здания в целом; клапаны не гарантируют решения всех проблем, но являются необходимым элементом, без которого выполнение требований действующих строительных норм и правил по обеспечению требуемого воздухообмена практически невозможно.

Литература

1. Щекин Р.В. и др. Справочник по теплоснабжению и вентиляции в гражданском строительстве. – Киев, Госстройиздат УССР, 1962. – 1020 с.
2. Ливчак И.Ф. Вентиляция  многоэтажных жилых домов.  – М.,  Государственное издательство архитектуры и градостроительства, 1951. – 172 с.
3. СНиП 41-01-2003. Отопление, вентиляция и кондиционирование.
4. Стандарт АВОК. Здания жилые и общественные. Нормы воздухообмена. – М.: АВОК-ПРЕСС, 2002. – 16 с.
5. СНиП 31-01-2003. Здания жилые многоквартирные.
6. Рымаров А.Г., Смирнов В.В., Зинченко Д.Н. Особенности работы воздушных клапанов в окнах в квартире жилого здания в холодный период года //Сантехника, отопление, кондиционирование.  № 8, 2008. – С.86–87.
7. Бутцев Б.И. Приточные устройства – достойное дополнение к герметичным окнам// СК. -  №3, 2000. - С.34 – 36.

Еще статьи марки Разные марки
Оконному рынку в России коллапс не грозит
Мониторинг светопрозрачных конструкций высотных зданий
Цветной ламинированный профиль. Cитуация в регионах
Структурное остекление
Объемы структурного остекления за 2007 год приблизились к 1 000 000 кв. м
Состояние подготовки нормативных документов по остеклению
Прозрачный рынок: тенденции и перспективы
Пауков не надо бояться. Просто их нужно уметь готовить
Спайдерное остекление: особенности и перспективы
Проблемы вентилирования помещения с герметичными окнами и их решение
Последние новости
Компания ЭксПроф расширила номенклатуру артикулов пвх-профилей
В мае 2017 года компания ЭксПроф расширила номенклатуру оконной системы Experta, пополнив её дополнительным артикулом створки с удалением оси фурнитурного паза 9 мм. Ранее данная система предполагала...
МЕБАКС - участник выставки RosUpack 2017
Компания МЕБАКС, официальный дистрибьютор в России термоплавких клеев ADTEK, продемонстрирует свою продукцию на на 22-й международной выставке упаковочной индустрии RosUpack 2017. Мероприятие будет проходить...
Ремонт и защита деревянных конструкций с Soudal
SOUDAL, крупнейший в мире производитель полиуретановых пен и один из ведущих поставщиков герметиков, клеев и кровельных материалов, поможет произвести ремонт, а также обезопасить деревянные конструкции...
«Тихие» окна REHAU пришли в Омск
В конце апреля в Омске открылось новое оконное производство – оснащенный по последнему слову техники завод «ПК НАРС». Помимо европейского подхода к изготовлению конструкций, предприятие примечательно тем,...
Оконные технологии EXPROF на телеканале ПЯТНИЦА!
Инновационные оконные технологии EXPROF приходят на помощь в организации здоровой и комфортной жилой среды в квартирах участников передачи «Генеральная уборка» на телеканале ПЯТНИЦА! Для героини прошлой...
Энергоэффективные аспекты московской реновации
Программа реновации ветхого жилого фонда в Москве в последние месяцы стала одной из самых острых и полемичных тем, обсуждаемых в обществе. Поднимается множество правовых и социальных аспектов этой инициативы...
Тюменскому филиалу ТД ЭксПроф исполняется 1 год
Ровно год назад, 23 мая 2016 года начал свою работу филиал ТД ЭксПроф в городе Тюмень. За прошедший период привлечены к сотрудничеству крупные оконные компании Тюмени, юга Тюменской и Курганской областей....
С какими достижениями и задачами компания PROPLEX встречает своё совершеннолетие
В текущем году PROPLEX отмечает 18 лет своей деятельности. За этот срок малоизвестный региональный производитель ПВХ-профиля превратился в авторитетную федеральную компанию с крупнейшей сетью филиалов...
Компания ЭксПроф и «Генеральная уборка» - комфорт здорового дома
Компания ЭксПроф продолжает участие в съемках передачи «Генеральная уборка» на телеканале ПЯТНИЦА! Результатом усилий команды телепроекта и ЭксПроф стал чистый, комфортный и здоровый дом участницы...
Архитекторы и дизайнеры Татарстана могут взять на вооружение инновационные технологии остекления
Эксперты компаний REHAU и «Окна во всю стену» провели две встречи с архитекторами и дизайнерами Республики Татарстан. Целю мероприятий, прошедших в конце апреля и начале мая в Казани, стало ознакомление...
Последние статьи
Фурнитура ACCADO от компании «Винтек Пластик». Новые решения в ногу со временем
Активное развитие малоэтажного строительства в России повышает интерес к нестандартным решениям в части оконной фурнитуры в отличие от стандартных,  устанавливаемых в многоэтажных домахРечь
Компания ЭксПроф: 15 лет славного пути
За продуктивные 15 лет работы завод ЭксПроф успел многое: предложить достойную замену зарубежным
У наших российских алюминиевых систем в строительстве большое будущее!
Интервью с Генеральным директором группы компаний «ВИСТА» Дмитрием Сальковым Справка о компании: С 1995 года Алюминиевая Компания «ВИСТА» — официальный представитель завода МОСМЕК
VIDNAL PROF SYSTEMS – от Москвы до самых до окраин
Интервью с заместителем генерального директора по развитию группы компаний АК «ВИСТА» Ильёй Бендериным Чем для Вас знаменателен строительный сезон 2015 года? Сезон получился
VIDNAL PROF SYSTEMS — сделано в России для России, проверено временем
VIDNAL PROF SYSTEMS — системы архитектурных алюминиевых профилей, давно зарекомендовавшие себя при возведении крупнейших объектов строительства по всей России. История продукции идёт от профилей «Алюмакс»,
Программный Комплекс «ПрофСтрой 4»
Основное назначение Программного Комплекса «ПрофСтрой 4» (ПК «ПрофСтрой 4») – снижение издержек на каждую выпущенную единицу продукции или произведённую работу
Пришло время – «ПрофОкна 4.0»!
Компания «ПрофСегмент» представляет новую версию самой популярной оконной программы «ПрофОкна». Программа «ПрофОкна 2» была представлена на рынке для свободного скачивания
Защитим от любой непогоды! Система балконного остекления AGS40 от ООО «Алтимбилдинг»
Погода в этом году преподносит нам сюрприз за сюрпризом - то проливные осадки, то мокрый снег или ледяной дождь. Настроение и самочувствие человека, к сожалению, зависит от этих неприятных погодных
Открытые вопросы на рынке армирующего профиля и оконной индустрии
На протяжении длительного периода мы сталкиваемся с большим количеством проблем и не соответствий в оконной индустрии, одно из таких это несоответствия (разные диапазоны) допусков в документах,
фурнитура собственного производства
ACCADO (аксессуары ADO) – бренд ADO Group, под которым выпускаются комплектующие для оконных конструкций. Сначала комплектующие производились на том же предприятии в Анталье, где размещалось производство

ИНТЕРНЕТ ПРОЕКТЫ:

ЖУРНАЛЫ И КАТАЛОГИ:



Еженедельный обзор профильного рынка

Карта сайта

При копировании информации ссылка на www.Profile-Rus.ru обязательна!
Телефон редакции: +7 495 374-8905

Подпишитесь на рассылку:
Еженедельный обзор профильного рынка

Ваш E-mail
Ваше имя

[ П р и м е р ]