Воздухораздающие устройства (ВР)— это конечный элемент систем вентиляции и кондиционирования воздуха, и помимо технических характеристик к ним предъявляются повышенные требования дизайна и качества изготовления. От правильного выбора, расчета, монтажа и эксплуатации ВР в конечном счете зависит обеспечение требуемых параметров воздуха в помещениях и эффективность работы всей СВ или КВ. Опыт показывает, что при неудачной организации воздухообмена в помещении и, в первую очередь, при неправильном выборе и расчете системы воздухораспределения не удается обеспечить в обслуживаемой зоне заданные параметры воздушной среды. Так, при работе СВ или КВ в режиме охлаждения неверно осуществленная подача воздуха зачастую приводит к повышенной подвижности в обслуживаемой зоне, особенно в местах внедрения приточных струй. В результате дорогостоящие системы приточной вентиляции и кондиционирования из-за жалоб на сквозняк нередко просто выключаются. Неправильный выбор и расчет систем воздухораспределения может привести к образованию застойных (невентилируемых) зон, в которых повышается температура воздуха и концентрация вредных примесей. В ряде случаев работа системы вентиляции, совмещенной с воздушным отоплением, при неудачно решенном выпуске нагретого воздуха приводит к перегреву верхней и недогреву обслуживаемой зон. Как следствие, наряду с неудовлетворительными условиями в зоне пребывания человека имеет место значительный перерасход тепла на обогрев помещения. Именно от неправильного воздухораспределения можно получить отрицательный эффект от работы СВ и КВ даже при применении передовых энергосберегающих схем обработки воздуха и современного дорогостоящего оборудования. Сознавая актуальность и значимость проблемы, компания «Арктос» (СанктПетербург) выбрала в качестве основного направления своей деятельности разработку и производство воздухораздающих устройств широкого назначения. В этом году вышла третья редакция каталога «Воздухораспределители компании «Арктос» [1], в которой приведены технические характеристики всех выпускаемых изделий для подачи и удаления воздуха, данные для их ориентировочного подбора, а также указания по расчету, основанные на теории вентиляционных струй, разработанной российскими учеными Г.Н. Абрамовичем, В.В. Батуриным, М.И. Гримитлиным и И.А. Шепелевым. В настоящее время применяются 7 способов подачи приточного воздуха в помещения (рис. 1). Выбор того или иного способа подачи воздуха определяется прежде всего назначением помещения, его архитектурно-планировочными решениями, требованиями дизайна, нормируемыми параметрами воздуха в обслуживаемой зоне, акустическими требованиями, необходимыми объемами приточного воздуха. Большинство строящихся и реконструируемых зданий и помещений можно разделить на четыре основные группы: ❏ жилые здания и помещения; ❏ офисы; ❏ общественные помещения и здания; ❏ производственные здания и помещения. Для каждой из перечисленных категорий характерны свои требования к системам вентиляции, кондиционирования и, соответственно, к системам воздухораспределения. Жилые здания традиционно оснащались системами естественной вентиляции, однако, современные архитектурные решения, технологии, строительные материалы диктуют необходимость устройства механической вытяжной или приточновытяжной вентиляции, а зачастую и системы кондиционирования воздуха. Соответственно, возникает задача правильного распределения приточного воздуха и выбора раздающего устройства. Жилые помещения характеризуются небольшими размерами по площади (до 40–50 м2) и высоте (2,6–3,5 м), незначительными объемами вентиляции, но жесткими требованиями по обеспечению подвижности и температуры воздуха. Кратность воздухообмена составляет 0,35–1,0 в час от общего объема квартиры, но в помещениях кухонь, ванных комнат и туалетов может достигать 10 в час. Учитывая указанные особенности, в жилых помещениях рекомендуется подача воздуха настилающимися на потолок струями (схема а), при которой путь приточной струи до входа в обслуживаемую зону максимальный, а подвижность наименьшая. Избыточная температура позволяет создать наиболее комфортные условия. Для реализации этогоспособа подачи чаще всего применяются вентиляционные решетки как наиболее простой и распространенный вид конечных элементов вентиляционных систем. Они используются как для подачи воздуха, так и для его удаления из помещений. Конструктивное исполнение решеток весьма разнообразно, но все они представляют собой прямоугольную или круглую рамку, в которой установлены жалюзи различного профиля, либо перфорированные пластины, либо объемные решетки в виде «сот». Решетки могут быть регулируемые, т.е. изменяющие направление и (или) аэродинамические характеристики приточной струи, и нерегулируемые. К регулируемым относятся жалюзийные решетки с поворотными жалюзи, причем, жалюзи могут располагаться в один или два взаимно перпендикулярных ряда. Они используются, как правило, в системах вентиляции с механическим побуждением. К нерегулируемым относятся решетки: перфорированные, сотовые, а также однорядные жалюзийные с неподвижными жалюзи, которые чаще используютcя в системах естественной вентиляции а также для принудительного удаления воздуха. Такие решетки могут быть установлены и в приточных системах механической вентиляции, но с небольшими скоростями на выходе (V0 = 0,3–1,0 м/с). Как правило, решетки имеют большое живое сечение (Кж.с. = 0,6–0,9), незначительное аэродинамическое сопротивление и наибольшая дальнобойность приточных струй по сравнению с другими типами воздухораспределителей (за исключением сопловых). Фирма «Арктос» выпускает большую номенклатуру вентиляционных решеток [1, 2], минимальные типоразмеры которых широко используются в жилых помещениях. В системах кондиционирования и механической вентиляции предпочтительнее применять регулируемые решетки (АМН, АДН), позволяющие изменять направление и (или) характеристики приточной струи при изменении скорости или (и) температуры подаваемого воздуха. Использование решеток с регуляторами расхода (АМР, АДР, АЛР, ПРР, РСР) обеспечивает также надежное регулирование объемов подаваемого и удаляемого воздуха по помещениям, исключая тем самым нежелательные сквозняки в квартире или доме. Нерегулируемые решетки (АЛН, ПРН, РСН) рекомендуется устанавливать на системах естественной вентиляции. Акустические характеристики всех перечисленных решеток [1] при необходимых для жилых помещений объемах и скоростях воздуха соответствуют требованиям нормативов, так как уровень звуковой мощности не превышает 25 дБ(А). Перфорированные решетки ПРН применяются также для установки в вентиляционных каналах каминов и в качестве декоративных панелей отопительных приборов. Современные жилые помещения могут иметь подшивные потолки, в которые монтируется вентиляционное оборудование. В этом случае появляется возможность использования потолочных воздухораспределителей — прямоугольных диффузоров АПН (Р) размерами 225.225 и 300.300 и круглых диффузоров ДПУ-М, ДПУ-К диаметром 100–125 мм, щелевых решеток АРС, подающих воздух полными и неполными веерными настилающимися струями, рекомендуемые схемы подачи — а и д (рис. 1). Таким образом, компания «Арктос» предоставляет проектировщикам достаточно широкий ассортимент воздухораздающих устройств для жилых помещений. Вторая группа помещений — офисы — по объемно-планировочным решениям довольно близка к жилым: требования к параметрам воздуха на рабочих местах такие же, однако тепловые и воздушные нагрузки на системы вентиляции и кондиционирования существенно выше. Кратность воздухообмена составляет 2,5–4,0 в час в зависимости от количества рабочих мест и высоты помещения. Подачу воздуха рекомендуется осуществлять по схеме а с использованием регулируемых решеток АМН (Р) с вертикальным расположением жалюзи, решеток АДН (Р), используя возможность регулирования скоростного и температурного коэффициентов и дальнобойности приточной струи. При наличии подшивного потолка рекомендуется устанавливать диффузоры АПН (Р), ДПУ-М, ДПУ-К, щелевые решетки АРС. Из перечисленных устройств наиболее дальнобойные струи формируют жалюзийные решетки (скоростной коэффициент m = 6,0–2,6), а наименьшую дальнобойность имеют щелевые решетки АРС (m = 0,8–2,0). Для правильного выбора воздухораспределителя необходимо произвести расчет, который сводится к определению максимальной скорости и избыточной температуры в приточной струе при входе ее в обслуживаемую зону (в «опасной» точке) по общеизвестным формулам, а также выполнить проверку сохранения расчетной схемы развития охлажденной приточной струи. Подробный расчет приведен в третьем издании каталога [1]. При предварительном подборе следует помнить, что максимально допустимая избыточная температура приточного воздуха ∆t0 прямо пропорциональна квадрату нормируемой скорости Vнорм. в обслуживаемой зоне и обратно пропорциональна размеру воздухораспределителя формула ~3~ Иными словами, чем меньше нормируемая скорость воздуха, тем сложнее обеспечить необходимые параметры и правильно подобрать воздухораздающее устройство, при этом следует стремиться использовать изделия с наименьшими коэффициентами m и n и при прочих равных условиях минимальных типоразмеров, т.е. увеличивая их количество. Удаление воздуха можно осуществлять через эти же устройства, если это диктуют требования дизайна помещения. Конкретный выбор ВР и их количества определяется комплексом технико-экономических и эстетических показателей. Третья группа помещений, объединенная общим названием «общественные», имеет широкий спектр назначений (торгово-развлекательные комплексы, магазины, предприятия питания, лечебные учреждения, музеи, театры и концертные залы,спортивные комплексы, вокзалы и аэропорты и т.п.). К каждому из них предъявляются свои требования для СВ и КВ. Современная архитектура и строительство отошли от типовых решений зданий конкретного назначения, практически каждое построено по индивидуальному проекту с уникальными объемно-планировочными решениями. В торгово-развлекательных, спортивных и концертных комплексах единый объем большого помещения разделен на зоны различного назначения с разными тепловыми и влажностными нагрузками, требованиями к температуре и подвижности воздуха в обслуживаемой зоне, акустическими нормативами. В таких зданиях правильное воздухораспределение становится еще более сложной задачей, которая решается выделением отдельных зон обслуживания, в пределах которых обеспечиваются требуемые параметры. В разных зонах могут быть использованы все упомянутые схемы подачи воздуха и установлены разные устройства воздухораспределения. Рассмотренная выше подача воздуха настилающимися струями через решетки по схеме а успешно применяется в помещениях высотой до 5–6 м. При наличии, например, в торговых залах высокого оборудования (прилавки, стеллажи с товарами) воздух рекомендуется подавать в проходы между оборудованием регулируемыми решетками АМН, АМР, АДН, АДР наклонными струями (по схеме б). Наклонная подача также широко используется в концертных и спортивных залах в зонах размещения зрителей. Подача воздуха горизонтальными струями выше обслуживаемой зоны при формировании в ней обратного потока (схема в) с помощью решеток также находит применение в помещениях общественных зданий. В помещениях с подшивными потолками используются диффузоры АПН (Р), ДПУ-М, ДПУ-К, формирующие веерные струи (схема д), а также щелевые решетки АРС. При наличии на потолке выступающих конструкций (балки, ригели, ребра), а также светильников с большим тепловыделением рекомендуется подавать воздух коническими и неполными веерными струями (схема г) с высоты 3–6 м регулируемыми диффузорами ДПУ-М, ДПУ-К, щелевыми решетками АРС при вертикальном положении жалюзи (a = 0°) или АЛС, решетками АМН (Р), АДН (Р) при повороте регулируемых жалюзи на угол a = 45–60° и веерном их расположении. С целью обеспечения равномерного выхода воздуха по сечению ВР рекомендуется использовать их совместно с камерами статического давления (КСД). Особенно это важно на ответвлениях вентиляционной сети с несколькими воздухораспределителями, а также в случаях применения решеток большой длины, когда приточный воздух может «проскакивать» начало решетки и с большой скоростью вытекать на ее конце. Обязательно применение КСД в помещениях с длительным пребыванием людей (конференц-залы, места для зрителей в спортивных и концертных залах и т.п.), когда требуется обеспечение равномерности параметров воздуха в обслуживаемой зоне и повышенная комфортность. Кроме того, КСД существенно упрощают монтаж ВР, особенно в системах с воздуховодами круглого сечения, когда не требуются переходные патрубки. Для регулирования расхода воздуха КСД могут быть оснащены регулирующим устройством (РУ), устанавливаемым в подводящем патрубке камеры (КСР). Для улучшения акустических характеристик КСД (КСР) они могут быть изготовлены со слоем теплозвукопоглощающего материала с одностороннимкашированием. ООО «Арктос» выпускает три типа камер статического давления: ❏ 1КСД (Р), для жалюзийных решеток АМН (Р), АДН (Р), АЛН (Р); ❏ 2КСД (Р) для щелевых решеток АРС, АЛС, АВС; ❏ 3КСД (Р) для прямоугольных диффузоров АПН (Р). Использование КСР позволит отказаться от установки дополнительных регуляторов расхода на ответвлениях вентиляционной сети. Высота КСД (КСР) позволяет размещать изделия в подшивном пространстве потолка. В каталоге [1] приведены данные для подбора решеток и диффузоров, а также дополнительные таблицы и графики с указанием суммарных потерь давления ∆Р в подводящем патрубке КСД в зависимости от рекомендуемого расхода воздуха и типоразмера ВР при их установке совместно с КСД. Для вариантов использования КСД с регулирующим устройством (КСР) даны корректирующие коэффициенты на величину ∆Р в зависимости от угла установки регулятора. Применение КСД значительно повышает функциональную надежность работы СВ и КВ, обеспеченность расчетных схем подачи, существенно упрощает монтаж и последующее обслуживание воздухораспределителей. Качественно новый тип воздухораздающих устройств, выпускаемых ООО «Арктос»,—панельные воздухораспределители, рекомендуемые для установки в общественных зданиях: ❏ воздухораспределители панельные перфорированные квадратные 1СПП (Р), 2СПП (Р) и круглые 1СКП (Р); ❏ воздухораспределители панельные с диффузорами ВПМ (Р) 125, ВПМ (Р) 160; ❏ воздухораспределители панельные турбулизирующие прямоугольные 1ВПТ (Р) и круглые 1ВКТ (Р), 2ВКТ (Р); ❏ воздухораспределители панельные с закручивателями прямоугольные 1ВПЗ (Р) и круглые 1ВКЗ (Р). Все панельные ВР состоят из воздухораздающей панели с различными конструктивными элементами для подачи воздуха и камеры статического давления, они могут быть оснащены регулирующим устройством, монтируемым в подводящем патрубке КСД (Р). Для улучшения акустических характеристик изделия возможно изготовление их со слоем теплозвукопоглощающего материала с односторонним кашированием. Прямоугольные панельные ВР можно монтировать в подшивном пространстве потолков, при этом видимой будет только лицевая воздухораздающая панель, окрашиваемая в стандартный белый цвет или по заказу в любой другой. ВР с круглыми КСД окрашиваются полностью и их предпочтительнее применять при открытой прокладке вентиляционных сетей в помещениях большой высоты и объема. У круглых ВР по сравнению с прямоугольными меньшее аэродинамическое сопротивление и лучшие акустические характеристики. Все панельные воздухораспределители формируют конические потоки, что позволяет использовать их для подачи воздуха сверху вниз с высоты от 3 до 6 м (по схеме г). До настоящего времени были наиболее распространены перфорированные панельные воздухораспределители типа 1СПП, которые формируют малотурбулентные приточные потоки, «затапливающие» обслуживаемую зону, и обеспечивают большую равномерность параметров воздуха по площади помещений при кратности воздухообмена 5–10 в час. Среди панельных ВР у них наилучшие акустические характеристики при равных воздушных нагрузках на 1 м2 панели. У перфорированных воздухораспределителей 2СПП с «глухой» центральной частью (без перфорации)и боковой воздухораздающей щелью близкие акустические показатели, но меньшая дальнобойность за счет формирования комбинированного потока — настилающегося веерного, истекающего через боковые щели, и вертикального конического — через отверстия перфорированной панели (схема подачи ж). Этот способ подачи успешно используется для зонального (оазисного) кондиционирования не во всем объеме помещения, а на отдельных его участках с целью экономии энергоресурсов. Такой ВР позволяет при меньшей высоте помещения, соблюдая требуемые параметры в обслуживаемой зоне, обеспечить подачу большего количества воздуха по сравнению с 1СПП. Боковые щели 2СПП могут закрываться заслонками, что позволяет изменять направление настилающегося потока от веерного (четырехстороннего) до трех-, двух- и одностороннего и реализовать различные схемы с учетом архитектурно-планировочных решений. В панельных турбулизирующих воздухораспределителях ВПТ, ВКТ в качестве воздухораздающих элементов используются поворотные пластмассовые ячейки. Приточные струйки, выходящие из ячеек, по-разному взаимодействуют между собой в зависимости от расположения выпускных отверстий ячеек относительно друг друга и формируют большое количество вариантов воздушных потоков, различающихся как по направлению, так и по дальнобойности при неизменных расходе и потерях давления (рис. 2). Акустические характеристики ВПТ, ВКТ аналогичны 2СПП и их рекомендуется применять для подачи по схемам а, в, г, д и ж из верхней зоны, а также по схеме е непосредственно в обслуживаемую зону помещений. При установке в обслуживаемой зоне возможен монтаж у стен, колонн, в углах помещений как на полу, так и на необходимой высоте (до 2,5 м) от пола. Лицевая панель ВПТ и круглая камера ВКТ могут быть окрашены в любой цвет, что наряду с привлекательной формой самой ячейки создает дополнительные возможности для оригинальных дизайнерских решений интерьеров помещений (например, спортивных или торговых комплексов). Другой тип панельных воздухораспределителей — ВПМ также отличается оригинальным дизайном и имеет ряд дополнительныхпреимуществ. На лицевой панели в качестве воздухораздающих элементов установлены диффузоры ДПУ-К диаметром 125 мм — ВПМ125 и 160 мм — ВПМ160. В зависимости от положения подвижной вставки диффузора возможно формирование веерного настилающегося или конического потока, подача воздуха осуществляется по схемам г, д из верхней зоны, а также по схеме е непосредственно в обслуживаемую зону помещений. Панельные ВР с регулируемыми воздухораздающими элементами обеспечивают требуемые параметры воздуха и создают комфортные условия в обслуживаемой зоне помещений с переменными тепловыми и воздушными нагрузками. В изделиях ВПЗ, ВКЗ воздухораздающими элементами являются стальные штампованные закручиватели, неподвижно закрепленные в отверстиях панели. Взаимодействие отдельных закрученных струй приводит к формированию относительно дальнобойных приточных потоков по сравнению с рассмотренными выше панельными ВР, в связи с чем, кроме схемы подачи воздуха г, может быть рекомендована дополнительно схема а (рис. 1). Для всех панельных ВР в каталоге [1] приведены технические, аэродинамические и акустические характеристики, а также табличные данные для их подбора с корректирующими коэффициентами для ДР при установке ВР с регулирующим устройством. Четвертая группа помещений — производственные — характеризуется еще большим разнообразием воздушнотепловых нагрузок, требований к нормируемым параметрам воздуха по рабочей зоне, равномерности их распределения по площади и объему помещений, вариантами объемно-планировочных решений. Здесь могут применяться все известные способы подачи приточного воздуха в зависимости от конкретных условий и все перечисленные выше изделия компании «Арктос». Более подробно подача воздуха в производственные помещения с характерными объемно-планировочными решениями и воздушно-тепловыми нагрузками будет рассмотрена в дальнейшем.
Литература 1. Воздухораспределители компании «Арктос». Указания по расчету и практическому применению. СПб., 2005. 2. И. Гримитлин. Распределение воздуха в помещениях. АВОК Северо-Запад, СПб., 2004. РИСУНКИ:1~2~;2~1~;
