Оконная вентиляция: новые возможности современных окон
В последние годы в связи с массовым использованием современных светопрозрачных конструкций (в первую очередь герметичных окон из ПВХ, дерева и алюминия) в зданиях с естественной вытяжной вентиляцией появились весьма специфические проблемы в области комфорта помещений.
Применение евроокон с 2–3 уплотнениями практически полностью исключает приток свежего воздуха в помещения, который ранее обеспечивался за счет несплошностей и щелей в старой «столярке». При нарушении постоянного воздухообмена в жилом помещении происходит накопление углекислого газа и паров воды за счет жизнедеятельности людей (дыхание, стирка, принятие душа, приготовление пищи и т. д.).
Увеличение уровня относительной влажности приводит к появлению конденсата на наиболее холодных элементах (стекла, оконные переплеты, примыкания откос-рама), образованию плесени, духоте.
Периодическое открывание окон (залповое проветривание) как-то смягчает проблему, но не решает ее. Минусы такого способа очевидны: резкие перепады температуры, попадание в помещение грязи, осадков и т. д. с улицы, потеря шумозащитных свойств окна во время проветривания, неконтролируемость процесса (точно не известно, когда, в какой комнате и на какое время необходимо открыть окно), неблагоприятное распределение температур в оконной нише (страдают цветы на подоконнике) и приоконном пространстве. В плане грядущей реформы жилищно-коммунального хозяйства, где основной упор делается на экономию ресурсов (тепла в первую очередь), этот способ не выдерживает никакой критики.
По тем же причинам нельзя считать решением проблемы и использование в окнах так называемого режима «щелевого проветривания», хотя это и более удобный способ разгерметизации окна. Необходимо также учитывать и чисто психологический фактор. Основной лейтмотив рекламы евроокон — это отсутствие щелей, высокая герметичность и шумозащита. Получается, что покупатель сначала должен заплатить достаточно большие деньги за окно с такими характеристиками, а потом, чтобы нормально жить в своей квартире, ему необходимо с помощью «щелевого проветривания» во многом аннулировать достоинства сделанной покупки.
Опыт последних двух десятилетий в Европе показал, что наиболее удачным решением проблемы избыточной герметизации современных окон является использование специальных оконных приточных устройств (шумозащитных вентиляционных клапанов).
Идея таких устройств — oбеспечить доступ свежего воздуха без ухудшения шумозащитных свойств окна. В настоящее время в России формируется специфическая ниша рынка строительных материалов — ниша приточных устройств. С одной стороны, эти устройства можно рассматривать как аксессуар окна наряду с противомоскитной сеткой, подоконником, жалюзи и т. д., с другой — как вентиляционное оборудование, интегрированное в окно.
Если еще 4–5 лет назад оконные вентиляционные клапаны были некоторой экзотикой в российских жилых домах, то сейчас на них обратили внимание как производители окон, так и проектировщики, строители, специалисты по вентиляции. Появились даже технические рекомендации нового поколения, где упомянуто такое оборудование. Так, с 1 марта 2004 г. введены в действие «Технические рекомендации по организации воздухообмена в квартирах многоэтажного жилого дома» (ТР АВОК-4-2004 правительства Москвы), согласованные с Госстроем России, Москомархитектурой и Мос-комэкспертизой. В этом документе рекомендовано семь основных схем организации воздухообмена в жилых зданиях, в четырех из которых (наиболее простых и дешевых) «…приток воздуха в помещения квартиры рекомендуется осуществлять через приточные клапаны, устанавливаемые в переплете окна или в наружной стене…».
При выборе того или иного типа приточного устройства необходимо учитывать целый ряд факторов.
1. Стоимость. Цена новых пластиковых окон с двухкамерным стеклопакетом находится в диапазоне 100–130 у.е. за 1 кв. м. Стоимость клапана, как дополнительного оконного устройства, должна быть, конечно, значительно ниже стоимости самого окна. Но и совсем дешевым клапан, как достаточно сложное инженерное устройство с управлением потока воздуха и средство шумогашения, быть не может. Уровень оптовой цены в диапазоне 20–40 у.е. представляется разумным.
2. Место установки. Приточный клапан может быть установлен непосредственно на окне или через стену рядом с окном. Установка через стену имеет следующие минусы: достаточно большая трудоемкость и стоимость устройства сквозного отверстия через внешнюю стену; на фасаде появляются новые элементы, нарушающие архитектурный облик здания. При установке на окне внешний вид здания не изменяется, установка гораздо проще и дешевле.
3. При установке устройства на окна возможны два варианта. Первый: необходимо заменить старый стеклопакет на новый меньшего размера и в образовавшуюся щель установить вентиляционный клапан. Минусы — дополнительные расходы и уменьшение светового проема окна. Второй: установка происходит непосредственно через переплет окна без его демонтажа и замены стеклопакета. Очень удобный способ, если в доме уже стоят герметичные окна. (Время монтажа — около 30 минут на окно.)
4. Место установки на окне или рядом — обязательно в верхней части, выше 1,8 метра, чтобы входящая струя холодного воздуха уходила под потолок и за счет вторичной конвекции, без сквозняка, мягко перемешивалась с внутренним воздухом.
5. Управление вентиляционным клапаном. Бывают модели без управления притоком (есть только ограничения потока воздуха при порывах ветра) и с управлением притоком воздуха. В любом случае очень полезно иметь возможность регулирования притока воздуха (вплоть до закрывания), т. к. ситуации в жилом помещении могут быть самые разные. Ручное или автоматическое регулирование применять? При ручном регулировании всегда стоит вопрос: когда, насколько и в какой комнате открыть клапан? Всегда будет вероятность — или открыть его недостаточно (будет душновато), или открыть чрезмерно (лишнее переохлаждение помещений). При автоматическом управлении, например по влажности воздуха, жильцам не требуется постоянно заботиться о вентиляции. К тому же появляются большие возможности по экономии тепла на подогрев вентиляционного воздуха, т.к. при отсутствии жильцов днем влажность снижается и поток холодного воздуха уменьшается. Когда же жильцы находятся дома, то проветриваются лишь те комнаты, где находятся люди. Это тоже дает экономию тепла.
6. Уровень шумозащиты. При полном открывании вентиляционный клапан не должен ухудшать шумозащитные характеристики окон. Современные наиболее массовые окна ПВХ с двухкамерным стеклопакетом обеспечивают звукоизоляцию транспортного шума около 30-35 ДБ(А). Поэтому сам вентиляционный клапан в открытом состоянии должен иметь близкую характеристику. На особо шумных магистралях могут быть востребованы и окна, и клапаны с шумозащитой на уровне 40 ДБ(А).
7. Согласованность с нормами по воздухообмену. При максимальном открытии вентиляционный клапан (при перепаде давлений 10 Па) должен давать поток воздуха, обеспечивающий нормативные требования (например, московские нормы — 30 куб. м/час на комнату, человека).
8. Работоспособность в зимних условиях. При попадании струи холодного внешнего воздуха в теплое помещение появляются специфические проблемы, связанные с запотеванием и обмерзанием самого вентиляционного клапана. Необходимо обратить внимание на то, чтобы конструкция клапана исключала такие явления или сводила их вероятность к минимуму. Дело в том, что приточные оконные устройства производятся в странах с достаточно мягким климатом (Германия, Франция, Бельгия, Англия), что неизбежно нашло отражение в их конструкции. Опыт применения таких устройств в России невелик, но уже отмечены случаи появления на них конденсата и наледи во время морозов. В то же время есть и успешный опыт эксплуатации в районе Новосибирска (до -45 0С).
Будет ли появляться конденсат (с возможным последующим замерзанием) на самом устройстве — это зависит в первую очередь от организации потока холодного воздуха при втекании в теплую влажную среду помещения и конструкции самого приточного устройства. Необходимо учесть следующее: при одной и той же относительной влажности в процентах абсолютная влажность воздуха в граммах на 1 куб. м зимой отличается очень сильно. Так, при 60%-ой влажности -20 0С в воздухе ее содержится порядка 1г/куб. м, а при +20 0С — порядка 10 г/куб. м. При прохождении через любое отверстие в ограждающей конструкции (отверстие в стене, в оконном профиле, канал в приточном устройстве и т. д.) стенки этого отверстия, конечно, будут охлаждаться, но конденсата на них не будет, т. к. с ними контактирует сухой холодный внешний воздух, а не внутренний — теплый и влажный. По такому принципу никогда не «потеет» обычная приоткрытая форточка на традиционном деревянном окне. Шумозащитное приточное устройство для избежания конденсата должно быть спроектировано так, чтобы охлажденные части конструкции не соприкасались с внутренним воздухом, а омывались внешним. Давать гарантии, что приточное устройство (ПУ) не запотеет ни при каких условиях, вряд ли можно. Любая часть окна (стеклопакет, например) при стечении определенных обстоятельств может «запотеть».
При анализе конструкций ПУ, производимых разными фирмами, можно выделить лишь так называемые «факторы риска» в плане конденсации влаги. Если ПУ устанавливается на границе «тепло—холод» в зазор «стеклопакет—профиль», его корпус должен быть сам по себе достаточно теплоизолированным. Если корпус изготовлен из алюминия (материала с высокой теплопроводностью), то внешняя часть, находящаяся в зоне низких температур, должна быть отделена от внутренней, находящейся в помещении, пластиковым терморазрывом («термомостом») достаточной ширины. Так, в аналогичной ситуации в «теплых» алюминиевых оконных профилях, применяемых в России, используют «термомосты» шириной 24–35 мм. Узкий «термомост» в ПУ с алюминиевым корпусом может привести к охлаждению комнатной части корпуса с возможностью последующей конденсации воды при контакте с теплым влажным воздухом помещения.
Встречаются конструкции, в которых внутренний воздух беспрепятственно может контактировать с охлажденными частями ПУ. Примеры таких конструктивных решений (схематично) приведены на рисунке.
Появится ли конденсат (или даже наледь) — это зависит от многих факторов: температуры и влажности внешнего и внутреннего воздуха, организации воздушных потоков в зоне ПУ и правильно выбранных режимов работы самого устройства. В любом случае такая возможность должна быть рассмотрена при выборе той или иной конструкции. И если отдельные параметры ПУ (расход воздуха, акустические параметры и т. д.) можно проверить в лабораторных условиях, то риск «запотевания» лучше всего проверять в натурных условиях — в жилых помещениях.
| Автор: Б. И. Бутцев Дата: 08.04.2005 Журнал Стройпрофиль 2-05 Рубрика: светопрозрачные конструкции Внимание: Публикация является архивной и на текущий момент может быть не достоверной. |