Определение качества воздуха - опыт США и Европы

На данный момент можно сказать, что воздух мегаполисов стал более чистым. Но внутренний воздух помещений в то же время ухудшился. Можно связать это с целым спектром факторов, в основном это происходит из-за:

1. масштабных энергосберегающих кампаний;
2. герметизации жилищ, что снижает интенсивность вентиляции.

Именно поэтому сегодня во многих домах кратность воздухообмена достигла своего критического значения.

В свою очередь бывают и иные причины, которые определенным способом влияют на снижение качества воздуха внутри, – это современные материалы, к ним относятся полимеры и обширное число электронных устройств, которые окружили наше жилище.

Эти факторы и то, что человечество в настоящее время 90% всех временных ресурсов тратят в зданиях, доказывает, что внутренний воздух имеет огромную ценность для здоровья. Количество граждан, страдающих аллергией в последние десятилетия особенно увеличилось.

Сегодня качество внутреннего воздуха можно определить вычислением кратности воздухообмена или потребления наружного воздуха. Из-за роста популярности герметизации количество наружного воздуха, проходящего внутрь зданий, не достигает нужного обеспечения вентиляции.

Сокращение теплообмена с наружным воздухом

В Европе существует специальный комитет по стандартизации, который и устанавливает евронормы (EN) на основе международных стандартов МЭК и, конечно же, ИСО. По вентиляции зданий применяются стандарты CEN. 

4 января 2003 года начинает действовать Европейская Директива по энергетической эффективности сооружений. Главным является выполнение условий Директивы EPBD, которая включает такие пункты как метод расчета энергопотребления сооружения, требования к оборудованию, принципы энергосертификации зданий, требования постоянного осмотра систем кондиционирования и котлов. Для осуществления директивы EPBD дополнительно введены несколько стандартов.

Как рассчитывается механический поток?

В основном он основан на стандартах EN 15251/EN 13799. Но в эти значения были внесены следующие немаловажные поправки, такие как:

• точность конструкции системы;
• включение/выключение;
• расположение воздухообрабатывающей установки, как снаружи, так и внутри;
• потеря воздуха в воздухообрабатывающей установке;
• эффективность самой вентиляции;
• рециркуляция воздушных масс;
• потоки воздуха за счет потери в воздуховодах.

Для канальной вентиляции, гибридной и пассивной расчет проводится на основе потока воздуха в самой системе, важно при этом учитывать как внутренние, так и наружные условия. Такой метод дает соответствие между скоростью воздушного потока в воздуховоде и снижением давления через колпак вентиляционной трубы, они полностью зависят от условий погоды снаружи здания, также учитывается скорость ветра,  коэффициент угла скоса крыши, потери давления колпака и само его расположение.  

Потребление энергии вентиляционной системой по стандарту EN 15241 можно определить, если основываться на 2 компонентах - предварительном нагреве и охлаждении, энергопотребления вентиляторов, эффективности увлажнения, осушения, потерь энергии в воздуховодах и работы теплообменников.  

В зданиях именно жилого плана поставлены совсем другие характеристики вентиляционных систем, они в большинстве случаев основаны на стандарте CEN/TR 14788. В классификации применяются разные категории.

В представленном стандарте значения не являются нормативными и используются только тогда, когда не указаны другие значения.  

Если взглянуть на приложение А вышеуказанного стандарта, соответственно, можно увидеть правила, которые разработаны для кондиционирования воздуха зданий и систем механической вентиляции с учетом наличия пользователей. В приложении В показаны экономические параметры, которые в точности описывают основы метода оценки чистых дисконтированных расходов инвестиций.  

Различные методы для определения требований к вентиляции  

Последние стандарты определения требований к вентиляции в помещениях, включая ASHRAE 62.1 и EN 15251, ведут учет граждан и внутренних источников загрязнения объектов. Все из предложенных стандартов касаются вопросов комфорта и здоровья.  

Все о нормативном методе  

Нормативный метод используется, чтобы рассчитать самый маленький расход воздуха на 1 квадратный метр площади помещения и определить самый наименьший расход воздуха на гражданина. Для этого 2 значения просто складываются.  

Потребление воздуха для индивидуума должен ассимилировать загрязнения от граждан (биологические выделения и запахи), а потребление воздуха на площадь помещения должен ассимилировать выделения сооружения, системы ОВК, мебели  и много другого.  

По следующей формуле можно подсчитать расход наружного воздуха, который необходим для зоны дыхания используемых помещений или зон, т.е. приток воздуха в зону дыхания (Vbz):  

Vbz = RpPz + RaAz,

где  

Ra – нужный расход наружного воздуха на единицу площади помещения;

Pz– количество граждан на единицу площади;

Az – площадь помещения;

Rp– требуемые затраты наружного воздуха на гражданина

Высокоэффективность вентиляции  

Чтобы рассчитать расход воздуха, который указан в стандартах, нужно взглянуть на таблицу, где он является рекомендуемым расходом воздуха на уровне дыхания в рабочей зоне.  

Расход воздуха на подающих диффузорах можно рассчитать по следующей формуле:  

V = Vbz/εv,  

где:

Vbz – приток воздуха в зоне дыхания;

εv – эффективность вентиляции.  

Обычно источник загрязнения стабильный, поэтому можно сказать, что эффективность вентиляции полностью зависит от эффективности воздухораспределения. Причем эффективности присваивают определенное значение, т.е. если вентиляционная система с полным смешиванием, то ей присваивают значение равное единице.

Необходимо знать, что эффективность вентиляции непременно зависит от разницы между двумя показателями - температурой приточного воздуха и температурой самой комнаты, а также от потока воздуха, который проходит через распределительную решетку.

Любая система имеет недостатки и утечки, учитывая это, необходимый объем воздуха в вентиляторе следует увеличить. Стандарт EN 15251 этого не отображает, но исследуемый вопрос размещен в стандарте ASHRAE 62.1.

Установленные стандарты лишь обозначают нагрузки и расход необходимого воздуха. Однако информация о требованиях к приемлемому состоянию внутреннего воздуха основывается на, комфорте, здоровье и эффективности. Люди, мебель, наружные источники, различные системы и приборы выделяют разное количество веществ. Поэтому определить интенсивность выбросов всех источников и определить комфортное состояние внутреннего воздуха крайне сложно. Следует учитывать количество людей, которые находятся в помещении.

Вентиляция создана не только для адаптации людей, вошедших в помещение, но и для тех, кто адаптировался к воздуху в этом помещении. От типа помещения, а также целей его использования рекомендуется выбирать приемлемый тип вентиляции с нужным уровнем интенсивности.

Особый интерес сегодня направлен на приборы для очистки воздуха, которые способствуют поддержанию баланса внутреннего воздуха и снижения энергопотребления. Все это доказывает, что существуют еще недостатки методики и погрешности воздухоочистителей.