Вентиляция офисных зданий. Европейский стандарт EN 13779
В объединенной Европе в течение последних трех лет действует европейский стандарт EN 13779:2004 Ventilation for non-residential buildings — Performancerequirements for ventilation and room-conditioning systems («Вентиляция зданий, не связанных с постоянным проживанием, — Эксплуатационные требования для вентиляции и систем кондиционирования помещений»). На его базе все страны Европы, являющиеся членами Европейского комитета по стандартизации (Comitй Europйеn de Normalisation — CEN), приняли национальные стандарты: например, в Германии — DIN EN 13779:2005, в Нидерландах — NEN-EN 13779:2004, в Швеции — SS-EN 13779:2004. Стандарт разработан Техническим комитетом CEN/TC 156 «Вентиляция зданий», секретариат которого действует на базе Британского института стандартов (BSI).
Рамки настоящей статьи не позволяют дать исчерпывающим образом характеристику столь объемного документа, как EN 13779 (более 50 страниц, свыше 40 таблиц, рисунков и графиков), в ней лишь в изложении представлено его основное содержание (в отдельных случаях присутствуют ссылки на проект по его ревизии, уже подготовленный CEN/TC 156).
Новый стандарт носит фундаментальный характер и содержит «руководство по вентиляции и системам кондиционирования помещений, будучи направлен на обеспечение комфортабельной и здоровой внутренней среды в зданиях в течение всех сезонов, включая приемлемую установку и эксплуатационные расходы. Стандарт применяется к дизайну вентиляции и систем кондиционирования помещений, фокусируясь на определении различных параметров, которые являются уместными для таких систем. Вне области применения этого стандарта — естественно проветриваемые здания» (п. 1).
Новый стандарт не содержит определе-ний используемых терминов, они приведены в другом европейском документе — CR 12792:1997 Ventilation for buildings — Symbols and terminology («Вентиляция зданий — Символы и терминология»). Оставляя их рассмотрение вне рамок настоящей статьи, остановимся здесь лишь на одном — определении «занимаемой зоны» (occupied zone), которое включено в настоящий стандарт.
Указывается, что определение занимаемой зоны зависит от геометрии и использования помещения. Обычно термин «занимаемая зона» используется только для областей, предназначенных для размещения людей, и определяется как объем воздуха, который ограничен специальными горизонтальными и вертикальными плоскостями. Вертикальные плоскости обычно параллельны стенам комнаты. Обычно существует также граница по ее высоте. Тем самым «занимаемая зона в помещении — это пространство, в котором люди обычно располагаются и где требования для внутренней среды должны соблюдаться» (п. 3.3).
Эффективность вентиляции (Ventilationeffectiveness)
Она описывает «отношение между концентрациями загрязнения в приточном, отработанном и во внутреннем воздухе помещения во вдыхаемей зоне (в пределах занимаемой зоны)»:
Ev=CEHA-CSUP/CIDA-CSUP,
где: Ev — эффективность вентиляции; CEHA — концентрация загрязнения в отработанном воздухе (в проекте этот показатель заменен на концентрацию в отработавшем воздухе — CETA); CIDA — концентрация загрязнения во внутреннем воздухе помещения (вдыхаемой зоне в пределах занимаемой зоны); CSUP — концентрация загрязнения в приточном воздухе.
Эффективность вентиляции зависит от распределения воздуха, вида и месторасположения источников его загрязнения в пространстве. Поэтому могут быть различные ее значения для различных загрязняющих веществ, но если имеется полное смешивание воздуха и загрязняющих веществ, эффективность вентиляции — это одно значение (п. 3.4). Более подробная информация относительно эффективности вентиляции дана в другом европейском документе — CR 1752:1998 Ventilation for buildings — Design criteria for the indoor environment («Вентиляция зданий — Критерии проектирования для внутренней среды»). При этом следует иметь в виду, что для обозначения того же самого понятия часто используется и другой термин — «эффективность удаления загрязнения» (contaminant removal effectiveness).
Табл. 1. Базовая спецификация типов воздуха
|
№ в рис. 1
|
Тип воздуха
|
Сокращение
|
Цвет
|
Определение
|
|
1
|
Наружный (Outdoor air)
|
ODA
|
Зеленый
|
Воздух, поступающий в систему или попадающий в результате открытия дверей перед обработкой
|
|
2
|
Приточный (Supply air)
|
SUP
|
См. таблицу 10 (в проекте — синий)
|
Воздушный поток, входящий в обрабатываемое помещение, или воздух, поступающий в систему после обработки
|
|
3
|
Внутренний (Indoor air)
|
IDA
|
Серый
|
Воздух внутри помещения или занимаемой зоны
|
|
4
|
Перемещающийся (Transferred air)
|
TRA
|
Серый
|
Воздух внутри помещений, который перемещается из одного помещения в другое
|
|
5
|
Отработавший (Extract air)
|
ETA
|
Желтый
|
Воздушный поток, оставляющий помещение
|
|
6
|
Рециркулируемый (Recirculation air)
|
RCA
|
Оранжевый
|
Отработавший воздух, который возвращается к системе воздухообработки
|
|
7
|
Отработанный (Exhaust air)
|
EHA
|
Коричневый
|
Воздушный поток, выпускаемый в атмосферу
|
|
8
|
Вторичный (Secondary air)
|
SEC
|
Оранжевый
|
Воздушный поток, взятый из помещения и возвращенный в то же самое помещение после обработки
|
|
9
|
Утечка (Leakage)
|
LEA
|
Серый
|
Непреднамеренный воздушный поток сквозь пути утечки в системе
|
|
10
|
Инфильтрация (Infiltration)
|
INF
|
Зеленый
|
Проникновение воздуха в здание через элементы его структуры, отделяющие от наружного воздуха
|
|
11
|
Эксфильтрация (Exfiltration)
|
EXF
|
Серый
|
Утечка воздуха из здания в элементах его структуры, отделяющих от наружного воздуха
|
|
12
|
Смешанный (Mixed air)
|
MIA
|
Разные цвета
|
Воздух, который содержит два или более потока воздуха
|
Классификация типов воздуха в здании, имеющих значение для вентиляции и кондиционирования, приведена в таблице 1 и на рисунке 1. Оговаривается, что сокращения и цвета, приведенные в таблице 1, «должны использоваться для маркирования типов воздуха в рисунках систем кондиционирования и вентиляции. Сокращения могут быть также полезны для маркировки частей этих систем. Там, где предусмотрен свободный выбор языка, рекомендуется использование английского языка» (п. 5.1).
Главное — «все стороны, заинтересованные в проектировании (архитекторы, инженеры коммунальных услуг, владельцы, клиенты), должны согласовать между собой предложения и допущения проекта (дизайна) и приемлемые характеристики относительно качества воздуха. Для выполнения этого могут использоваться приводимые классификации, чтобы описать качество различных типов воздуха» (п. 5.2.1).
Отработавший (Extract air) и отработанный воздух (Exhaust air)
Классификации отработавшего и отработанного воздуха для применения настоящего стандарта даются в таблицах 2 и 3. Если отработавший воздух содержит различные его категории из различных комнат, поток с наиболее высоким номером категории определяет категорию потока в целом (п. 5.2.2).
Табл. 2. Классификация для отработавшего воздуха (ETA)
|
Категория
|
Описание
|
Примеры (информативные)
|
|
ETA 1
|
Отработавший воздух с низким уровнем загрязнения
|
|
|
Воздух из помещения, где главные источники эмиссии — строительные материалы и структуры, а также человеческий метаболизм, исключая помещения, где курение разрешено.
|
Офисы, включая интегрированные малые кладовые, пространства для коммунального обслуживания, классные комнаты, лестницы, коридоры, комнаты встреч.
|
|
|
ETA 2
|
Отработавший воздух с умеренным уровнем загрязнения
|
|
|
Воздух из занимаемых комнат, который содержит больше примесей, чем в категории 1 из тех же самых источников и/или также из человеческих действий. Комнаты, которые должны иначе попадать в категорию 1, но где курение разрешено.
|
Закусочные, кухни для приготовления горячих напитков, склады, складские площади в офисных зданиях, комнаты в отелях, раздевалки.
|
|
|
ETA 3
|
Отработавший воздух с высоким уровнем загрязнения
|
|
|
Воздух из помещений, где существует влажность, испускаются химические вещества и т. п., существенно снижающие его качество.
|
Туалеты и места личной гигиены, сауны, кухни, некоторые химические лаборатории, помещения, специально предназначенные для курильщиков.
|
|
|
ETA 4
|
Отработавший воздух с очень высоким уровнем загрязнения
|
|
|
Воздух, который содержит запахи и примеси, вредные для здоровья, в значительно более высоких концентрациях, чем учтенный внутренний воздух в занимаемых зонах.
|
Вытяжные помещения, грили и кухни, гаражи и туннели, автостоянки, помещения для обращения с красками и растворителями, помещения прачечных, комнаты для пищевых отходов, системы вакуумной очистки, курительные, некоторые химлаборатории.
|
|
Табл. 3. Классификация категорий отработанного воздуха (EHA)
|
Категория
|
Описание
|
Примеры (информативные)
|
|
EHA 1
|
Отработанный воздух с низким уровнем загрязнения
|
|
|
Эквивалент ETA 1
|
См. ETA 1
|
|
|
EHA 2
|
Отработанный воздух с умеренным уровнем загрязнения
|
|
|
Эквивалент ETA 2
|
См. ETA 2
|
|
|
EHA 3
|
Отработанный воздух с высоким уровнем загрязнения
|
|
|
Эквивалент ETA 3
|
См. ETA 3
|
|
|
EHA 4
|
Отработанный воздух с очень высоким уровнем загрязнения
|
|
|
Эквивалент ETA 4
|
См. ETA 4
|
|
Наружный воздух (Outdoor air)
В процессе проектирования системы необходимо рассматривать качество наружного воздуха вокруг здания или предлагаемого местоположения здания. При этом существуют два главных варианта, чтобы смягчить эффекты «бедного» наружного воздуха во внутренней среде:
- расположение воздухозаборников в местах, где наружный воздух менее всего загрязнен, если наружное загрязнение воздуха не однородно вокруг здания (Приложение А, раздел 2);
- использование некоторых форм воздухоочистки (Приложение А, раздел 3).
Различные подходы к воздухоочистке зависят от требований, предъявляемых к качеству внутреннего воздуха в помещении, и того факта, загрязнен ли наружный воздух газами, частицами или и тем и другим, включая размер частиц (п. 5.2.3). Классифицируется наружный воздух согласно таблице 4.
Табл. 4. Классификация категорий наружного воздуха (ODA)
|
Категория
|
Описание
|
|
ODA 1
|
Чистый воздух, который может быть только временно запылен
|
|
ODA 2
|
Наружный воздух с высокими концентрациями вещества в виде частиц
|
|
ODA 3
|
Наружный воздух с высокими концентрациями газообразных загрязняющих веществ
|
|
ODA 4
|
Наружный воздух с высокими концентрациями газообразных загрязняющих веществ и вещества в виде частиц
|
|
ODA 5
|
Наружный воздух с очень высокими концентрациями газообразных загрязняющих веществ или вещества в виде частиц
|
Так как не существует руководств и инструкций для всех загрязняющих веществ, а те из них, что существуют, не унифицированы, со стороны проектировщика требуется соответствующая самостоятельная интерпретация. Необходимо учесть не только отдельные загрязняющие вещества, но и потенциальное воздействие их смесей.
Типичные газообразные загрязняющие вещества, которые подлежат учету при оценке наружного воздуха для проектирования систем вентиляции и кондиционирования — оксид углерода, диоксид углерода, диоксид серы, окиси азота и летучих органических соединений (VOCs, например, бензол, растворители и полиароматические углеводороды). «Внутреннее воздействие таких загрязняющих веществ будет зависеть от того, насколько они реактивны. Оксид углерода, например, является относительно устойчивым и подчиненным небольшому количеству адсорбции внутренними поверхностями. Напротив, озон в наружном воздухе обычно не уместен для дизайна системы, поскольку он является реактивным, и в вентиляционной системе и помещении очень быстро происходит уменьшение его концентрации. Другие газообразные загрязняющие вещества являются главным образом промежуточными между двумя этими крайностями».
В качестве общего руководства стандарт содержит примеры концентраций загрязняющий веществ в наружном воздухе (CO2, CO, NO2, SO2) в трех местоположениях — сельский район, небольшой город, загрязненный городской центр (здесь не приводятся).
Приточный воздух (Supply air)
Классификация приточного воздуха приведена в таблице 5.
Табл. 5. Классификация категорий приточного воздуха (SUP)
|
Категория
|
Описание
|
|
SUP 1
|
Приточный воздух, который содержит только наружный воздух
|
|
SUP 2
|
Приточный воздух, который содержит наружный и рециркулируемый воздух
|
Следует иметь в виду, что рециркулируемый воздух может быть смешан с приточным как специально, так и в результате утечки. При этом особое внимание нужно обращать на ситуацию в теплообменниках (heat exchangers). Учитывая, что качество приточного воздуха влияет на размещение людей, то надлежащее качество внутреннего воздуха в помещении будет достигнуто, если будет принята во внимание также предполагаемая эмиссия из внутренних источников (человеческий метаболизм, действия и процессы, стройматериалы, мебель) и непосредственно от вентиляционной системы. Чтобы избежать недоразумений, рекомендуется определять качество приточного воздуха не только с использованием классификации, приведенной в таблице 5, но и определяя пределы концентраций, которые применимы к уместным загрязняющим веществам во внутреннем воздухе (п. 5.2.4).
Внутренний воздух в помещении (Indoor air)
Классификация внутреннего воздуха (IDA) дана в таблице 6. Она обращается к воздуху в помещении в занимаемой зоне.
Точное определение каждой из категорий будет зависеть от характера источников загрязняющего вещества и эффекта каждого из них.
Например, источники могут быть:
- локализованы в пространстве или распределены сквозь здание;
- непрерывные или прерывистые;
- источниками частиц (органического или неорганического происхождения) или газов/паров (опять же органического или неорганического происхождения).
Табл. 6. Классификация категорий качества внутреннего воздуха в помещении (IDA)
|
Категория
|
Описание
|
|
IDA 1
|
Высокое качество воздуха
|
|
IDA 2
|
Среднее качество воздуха
|
|
IDA 3
|
Умеренное качество воздуха
|
|
IDA 4
|
Низкое качество воздуха
|
Эффекты можно рассматривать в терминах восприятия качества воздуха, к которому люди адаптируются, или в качестве эффектов здоровья (типа слизистого раздражения), ядовитых эффектов (инфекций, аллергических реакций). Эти эффекты могут зависеть от категорий людей, например, являются ли они здоровыми взрослыми людьми, детьми или пациентами больницы. На этом основании в стандарте делается интересный и важный вывод — «окончательное определение категорий качества внутреннего воздуха в помещении трудно и находится вне возможностей этого стандарта» (п. 5.2.5.1). Однако для практического применения категории качества внутреннего воздуха в помещении предлагается определять количественно одним из методов, данных в п.п. 5.2.5.2–5.2.5.6. Выбор метода является свободным, т. е. находится на усмотрении лица, его осуществляющего, но он должен быть приспособлен к характеру использования помещения и предъявляемым к нему требованиям.
Табл. 7. Уровни CO2 в помещениях
|
Категория
|
Уровень CO2 выше уровня наружного воздуха, в ppm
|
|
|
Типичный диапазон
|
Заданные значения
|
|
|
IDA 1
|
≤ 400
|
350
|
|
IDA 2
|
400–600
|
500
|
|
IDA 3
|
600–1
|
800
|
|
IDA 4
|
> 1
|
1,2
|
В качестве примера остановимся здесь лишь на одном из методов. Текущие исследования и практика показали, что качество внутреннего воздуха (IAQ — indoor air quality) зависит от концентрации CO2, так как этот газ является хорошим индикатором для эмиссии (табл. 7). Классификация в зависимости уровня CO2 хорошо подходит для помещений, где курение не разрешено и загрязнение вызвано главным образом человеческим метаболизмом (п. 5.2.5.2).
Контроль качества внутреннего воздуха в помещении
В стандарте справедливо отмечается, что «системы вентиляции и кондиционирования предназначены, чтобы контролировать качество внутреннего воздуха в помещении, температурные условия и условия влажности применительно к той спецификации, которая была заранее согласована. Спецификация внутренней среды включает цену установки, указание на необходимые площади (пространства) для системы и эксплуатационные расходы».
Вентиляционные системы состоят из системы приточного и отработавшего воздуха. Обычно они оборудуются фильтрами для наружного воздуха и включают нагреватели и устройства регенерации тепла. Системы отработавшего воздуха без системы приточного воздуха не могут выполнить все заданные требования. Системы приточного воздуха без системы отработавшего воздуха вообще не позволяют вести регенерацию тепла и могут привестик избыточному давлению, которое может быть в некоторых случаях опасно для
| Автор: С. А. Хохлявин Дата: 05.06.2007 Журнал Стройпрофиль 4-07 Рубрика: вентиляция и кондиционирование Внимание: Публикация является архивной и на текущий момент может быть не достоверной. |