Рис. 1. Схема работы регенеративной системы вентиляции
За последние годы в городах в РФ имеет место ухудшение газового состава воздушной среды из-за растущего количества автомобилей, объектов теплоэнергетики и пр. В составе выбросов присутствуют различные химические соединения, в том числе и диоксид углерода. При работе механической системы вентиляции очистка наружного воздуха возможна лишь для относительно крупных пылевых и аэрозольных частиц, и газовую нагрузку не учитывают.
А концентрация диоксида углерода в окружающем здание воздухе зачастую значительно выше концентрации данного газа в чистом воздухе и в ряде ситуаций приближается или превышает ПДК, что приводит к абсурдности действия системы вентиляции, так как при этом происходит загазовывание помещений здания.
Газовый режим здания по концентрации углекислого газа определяется наличием источников углекислого газа в помещениях зданиях и концентрацией углекислого газа в наружном воздухе, а также действием воздушного режима здания, при котором потоки инфильтрующегося, эксфильтрующегося и перетекающего воздуха в здании с учетом действия приточно-вытяжной системы вентиляции, переносят диоксид углерода по помещениям здания [1, 2].
Требуется другой подход при организации системы вентиляции, в основе которого лежит регенерация внутреннего воздуха по газовому составу, что можно осуществить при рециркуляции воздуха между помещениями здания и зимним садом. В предлагаемом варианте регенеративной системы вентиляции очистка воздуха от диоксида углерода и насыщение его кислородом происходит при фотосинтезе растениями в зимнем саду, который объединен с помещениями административного здания системой рециркуляции воздуха.
Для работы регенеративной системы вентиляции необходимы источники выделения и поглощения диоксида углерода и источники выделения и поглощения кислорода, что и реализуется в здании с зимним садом. Порядок работы регенеративной системы вентиляции с рециркуляцией воздуха следующий: 1. Из всех доступных помещений административного здания воздух, насыщенный углекислым газом от дыхания людей, забирается и по воздуховодам направляется в зимний сад. 2.
Загрязненный углекислым газом воздух поступает в зимний сад, где все пространство заполнено растениями, способными поглощать углекислый газ и выделять кислород при фотосинтезе. 3. Очищенный воздух от углекислого газа и насыщенный кислородом забирается из помещения зимнего сада и по воздуховодам направляется в административное здание. 4. И далее рециркуляция повторяется в течение рабочего дня. 5.
Перемещаемый из зимнего сада воздух может иметь температуру и относительную влажность выше требуемой для человека, находящегося в помещениях административного здания, и тогда воздух охлаждается и осушается. 6. Перемещаемый из административного здания воздух в зимний сад может иметь температуру и относительную влажность воздуха ниже требуемых для нормальной жизнедеятельности растений зимнего сада, и тогда воздух нагревается и увлажняется [3].
Вопросам комфорта в помещениях зданий посвящена работа [4]. Схема организации работы системы вентиляции с регенерацией газового состава воздуха по углекислому газу представлена на рис. 1. Система рециркуляции и регенерации воздуха по концентрации углекислого газа позволяет создать требуемый газовый состав воздуха в помещениях административного здания с учетом неблагоприятных экологических факторов наружной среды.
Система рециркуляции и регенерации воздуха позволяет экономить тепловую энергию, которая используется на нагрев наружного воздуха в прямоточной приточно-вытяжной системе вентиляции в холодный период года. Система рециркуляции и регенерации воздуха позволяет утилизировать теплоизбытки образующиеся в помещениях административного здания в помещении зимнего сада, где требуется повышенный температурный режим в холодный период года.
Снижение роли прямоточной системы вентиляции позволяет не загазовывать помещения здания не только диоксидом углерода, но и другими газовыми примесями, поступающими в воздух приземного слоя атмосферы, а также пылевыми и аэрозольными частицами, что имеет важное значение для зданий расположенных в городах и особенно вблизи промпредприятий, где аварийные выбросы могут иметь место по различным причинам.
К сожалению, окупаемость системы рециркуляции и регенерации с применением зимнего сада не так очевидна, так как имеют место капитальные затраты по обустройству зимнего сада, но экологические преимущества применения предлагаемой системы для здоровья человека очевидны.
