Инфильтрация

Простейшие жилые помещения — это те, в которых кухня и ванная комната имеют окна на улицу. Вытяжные вентиляторы для удаления воздуха из этих помещений не нужны. Предположим, что здание отапливается электричеством, паром или водой от вынесенной установки. Тогда воздух из помещений для поддержания процесса горения не требуется. Допустим, что день холодный, и, естественно, у жильцов нет желания открывать окна даже на щель. Как в этом случае осуществить вентиляцию любого вида? Весьма ненаучным был бы ответ: наружный воздух должен просочиться вовнутрь. И это явление назвали инфильтрацией.

Простой факт, что окна и двери должны быть подвижными для того, чтобы выполнять свои функции, влечет за собой появление щелей в конструкции здания. Технология строительства и применяемые материалы не могут обеспечить абсолютную плотность стыков, например, как в машине между полированными поверхностями. Их несовершенство проявляется в виде щелей, через которые наружный воздух попадает в помещение. Более того, каждый раз, когда наружная дверь открывается, наружный воздух врывается и смешивается с воздухом помещения — достигается вентиляция помещений.
 
Полное устранение всех неплотностей должно сопровождаться некоторыми предосторожностями. При установке воздухонепроницаемых окон инфильтрация может уменьшиться до опасно низкого уровня. Наконец, окна и двери могут выходить только на одну сторону. Если ветер дует целую неделю с севера, а единственные отверстия расположены на южной стороне, то какое же количество воздуха может проникнуть внутрь? Ответ на этот вопрос привел к необходимости создания типовой планировки дома, которая предусматривает центральный коридор с комнатами по обе стороны. При этом окна комнат выходят на одну сторону. В таком здании двери, выходящие в коридор, не должны иметь плотного притвора.
 
При такой ориентации комнат воздух проникнет в помещение через щели в окнах, выходящих на северную сторону. Давление этого воздуха передается по всему зданию через двери, в результате чего столько же воздуха выдавится наружу через окна, выходящие на южную сторону.
 
Можно утверждать, что помещения с южной стороны, по существу, не вентилируются, поскольку они получают использованный воздух из помещений, выходящих на север, только через коридор. Однако количество кислорода, которое необходимо для жизнедеятельности людей, составляет небольшую часть от поступающего воздуха, и того воздуха, который поступает через щели в окнах на северной стороне, хватает для вентиляции помещений по обе стороны коридора. Это объясняется тем, что мы поглощаем не весь кислород, который поступает в легкие при вдохе. В действительности содержание кислорода в выдыхаемом воздухе уменьшается только на 4% по сравнению с вдыхаемым. Поэтому только в тех случаях, когда люди плотно набиваются в помещение без достаточной вентиляции, как это бывает в Черной Дыре в Калькутте, дефицит кислорода может быстро достичь опасной величины.
 
Рассмотрим инфильтрацию в других аспектах. Инфильтрация увеличивает нагрузку на систему отопления здания в зимнее время и на систему охлаждения летом. Это происходит из-за добавочных поступлений воздуха или потерь через стены, окна и крышу. Тип выбираемых окон, дверей и рам, а также качество выполнения конструкций не поддается точному учету в процессе проектирования отопительной или охладительной системы. Благоразумие подсказывает, что расчет должен базироваться на самых больших размерах утечки. В этом случае перевес на стороне разумного консерватизма. Нагрузка от инфильтрации не составляет большую часть общей нагрузки на систему отопления или охлаждения. Однако если ее недоучесть, то можно причинить большие неудобства жильцам и потребуются, кроме того, дополнительные затраты.
 
Одного из аспектов инфильтрации мы не коснулись, когда рассматривали вопросы поступления наружного воздуха в целях вентиляции. Наружный воздух может поступать в жилище грязным, пыльным, насыщенным промышленными запахами. Очевидно, справиться с этой проблемой может помочь механическая вентиляция.
 
Наконец, инфильтрация вызывает явление, известное как «тяга» в высоких зданиях, которое может иметь неприятные последствия. При проектировании многоэтажных зданий проектировщик должен предвидеть появление нежелательного эффекта тяги и свести его к минимально допустимой величине, поскольку полностью устранить ее нельзя. Рассмотрим, отчего это происходит.
 
Представим себе высокое здание в зимний день. Воздух внутри нагревается до комфортной температуры. Удельная масса воздуха снаружи больше. Изменение температуры вполне достаточно, чтобы вызвать заметную разность веса столбов воздуха, и чем выше здание, тем больше эта разность, которая и носит название эффекта тяги.
 
Тяга «заставляет» наружный воздух войти в здание на уровне нижнего этажа и выйти из него в верхней части. Проектировщик должен свести это явление к минимуму. Почему? Потому что если его не контролировать, то «необузданное» просачивание наружного воздуха в нижние этажи высокого здания сильно охладит не только вестибюль, но и жилые комнаты первого этажа. При этом оно будет сопровождаться неприятным и немелодичным свистом, вызываемым воздухом, проходящим через входную дверь и щели, причем давление воздуха снаружи может быть настолько большим, что жильцы физически не смогут открыть входную дверь в нижний вестибюль. Эта проблема становится тем серьезнее, чем больше разность температур наружного и внутреннего воздуха и чем холоднее погода. Практически тяга будет весьма небольшой при температуре наружного воздуха выше нуля.
 
Что следует сделать в этом случае? Просто создать сопротивление вертикальному движению воздуха вверх, насколько это допустимо. Полностью перекрыть все вертикальные проходы не представляется возможным, так как в здании есть лифтовые шахты, трубы, воздуховоды, лестницы, однако их должно быть как можно меньше. Двери в лифтовые шахты должны иметь хорошую конструкцию, быть хорошо пригнанными и постоянно исправно эксплуатироваться. То же относится к дверям, ведущим на этажи. Вводы труб и воздуховодов должны быть тщательно заделаны. Эти мероприятия не следует рассматривать как чрезмерные. Они действительно помогают снизить тягу. Заслонки на дымоходах должны быть тщательно выполнены и плотно запираться. Если это допускается нормами, главная входная дверь должна быть вращающейся, поскольку она лучше сопротивляется просачиванию воздуха. Фасадная дверь и дверь черного хода должны открываться в вестибюль, ширина которого значительно больше ширины дверей в открытом положении.
 
Если проектировщик достаточно полно удовлетворит все эти требования, тяга будет сведена к минимуму. 
 
Способы уменьшения тяги в высоких зданиях
 
Способы уменьшения тяги в высоких зданиях: 1 — двери на лестницу, с нащельными рейками и постоянно закрытые; 2 — двери в лифтовую шахту (по возможности с плотным притвором); 3 — вентиляционный агрегат, фильтрующий, нагревающий и подающий наружный воздух в вестибюль; 4 — вращающаяся дверь в вестибюле; 5 — шахта лифта; 6 — лестничная клетка
 
Автор: Harry S. Nachman / Гарри Нахман. Источник: "Housing". John Wiley & Sons. New York. 1976 / «Проектирование жилых зданий». Стройиздат. Москва. 1979

Добавить комментарий

CAPTCHA
Этот вопрос задается для проверки того, не является ли обратная сторона программой-роботом (для предотвращения попыток автоматической регистрации).