Вентиляція і кондиціонування повітря офісних приміщень

Вентиляція і кондиціонування повітря офісних приміщень

У даній статті я постараюся пояснити, для чого потрібна система вентиляції і кондиціонування повітря, з чого почати і на що потрібно звернути особливу увагу при створенні проекту по вентиляції, з чого складаються експлуатаційні витрати і як їх можна зменшити, наскільки виправдано використання новітнього вентиляційного обладнання та розумної автоматики і як це впливає на прибутковість, які з’явилися нові інженерні рішення для систем вентиляції, як зробити модернізацію і реконструкцію існуючої вентиляції, для чого потрібно техні еское обслуговування вентиляції.

Більше 20 років я займаюся інженерними системами вентиляції. Почав я трудову діяльність з наладчика автоматики вентиляційних систем, керував інженерними службами експлуатації декількох будівель, понад 10 років є технічним директором компанії, яка виконує повний комплекс послуг з вентиляції та кондиціювання повітря, починаючи від виробництва і монтажу і закінчуючи технічним обслуговуванням вентиляції. Сподіваюся, мої знання і досвід допоможуть Вам.

Офісна вентиляція

Навіщо потрібна вентиляція офісних приміщень

Перш за все, потрібно зрозуміти, для чого потрібна вентиляція. Основним її призначенням є: контроль температури, видалення продуктів життєдіяльності людини, таких як вуглекислий газ, волога, запах і забезпечення людини киснем.  

1. Температура.Часто на систему вентиляції покладають таке завдання як забезпечення мікроклімату приміщення, мало не кожного приміщення. Так це можливо, але тоді для кожного приміщення потрібно вентилятор, шумоглушник, нагрівач, охолоджувач, датчики, виконавчі і захисні механізми, щит автоматики. Глобальне подорожчання забезпечено. Нехай температурним режимом займається система опалення, а вентиляція займається припливом і витяжкою повітря. Установка термостатістіческіх головок на радіаторах опалення забезпечить взимку в приміщенні задану температуру. У літній період функцію регулювання температури може виконати побутовий кондиціонер. Якщо в кондиціонері передбачена функція нагріву, то комфорт буде забезпечений і в міжсезоння. Мінусом використання кондиціонера є важкодоступність обслуговування і псування зовнішнього вигляду будівлі зовнішніми блоками, розташованими на фасаді. Альтернативним рішенням є використання мульти спліт систем, коли один зовнішній блок може забезпечувати кілька внутрішніх блоків. Кращим, але і найдорожчим є використання системи чиллер-фанкойл. Фанкойл встановлюється замість радіатора опалення і підтримує задану температуру і взимку і влітку, чиллер розташовується або на даху, або на землі. Система припливно-витяжної вентиляції може забезпечити подачу повітря заданої температури, але однаковою для всіх приміщень. але і найдорожчим є використання системи чиллер-фанкойл. Фанкойл встановлюється замість радіатора опалення і підтримує задану температуру і взимку і влітку, чиллер розташовується або на даху, або на землі. Система припливно-витяжної вентиляції може забезпечити подачу повітря заданої температури, але однаковою для всіх приміщень. але і найдорожчим є використання системи чиллер-фанкойл. Фанкойл встановлюється замість радіатора опалення і підтримує задану температуру і взимку і влітку, чиллер розташовується або на даху, або на землі. Система припливно-витяжної вентиляції може забезпечити подачу повітря заданої температури, але однаковою для всіх приміщень.

2. Вуглекислий газ (СО2). Вдихає чисте повітря міститься 0,03% СО2, в повітрі, що видихається його зміст зростає більш ніж в 100 разів до 3,7% -4%. Перевищення СО2 в повітрі знижує розумову діяльність і загальний стан організму. Наприклад: в приміщенні не обладнаним припливно-витяжною вентиляцією, з встановленим кондиціонером проводиться нарада. Багато людей зібраних в одній кімнаті моментально підвищують рівень СО2, знижують рівень кисню і як результат катастрофічна втому і роздратування. Кондиціонер в цьому випадку тільки погіршує ситуацію, оскільки, охолоджуючи повітря в приміщенні, створює ілюзію комфорту, при цьому повітря, що проходить через фільтр кондиціонера, втрачає іони кисню.

3. Волога. При диханні людина виділяє в повітря приблизно 1,2-1,5 літра води на добу. Якщо немає припливно-витяжної системи вентиляції, волога буде конденсуватися на найхолодніших поверхнях. Зазвичай це вікна і кути. Вікна «плачуть», кути покриваються пліснявою. Існують три основні способи видалення вологи з повітря: електричний осушувач (принцип дії нагрівання повітря), фреоновий осушувач (принцип дії охолодження повітря) і припливно-витяжна вентиляція (принцип дії заміщення повітря).

4. Запах. Знищити неприємний запах дуже важко. Буде потрібно дорога фільтрація повітря на молекулярному рівні або розпилення більш сильного, приємного запаху. Найпростішим способом є установка припливно-витяжної вентиляції.

5. Кисень (О2). Вдихає чисте повітря міститься 21% О2, у видихуваному його зміст знижується до 16%. Зниження О2 в повітрі зменшує розумову діяльність і загальний стан організму. Найпростішим і дієвим способом забезпечення людини О2 для його нормальної життєдіяльності є використання припливно-витяжної системи вентиляції.

Важливо. Прошу звернути Вашу увагу, що використовувати потрібно саме припливно-витяжну вентиляцію, а не тільки витяжну. Витяжка без припливу працює не ефективно. Вентилятору необхідний приплив повітря. Якщо його немає, в приміщенні створюється розрідження повітря, збільшується опір, зменшується продуктивність вентилятора, зростає навантаження на електродвигун. В результаті вентилятор працює, лопаті обертаються, а кількість витяжного повітря дорівнює нулю. Термін служби електродвигуна вентилятора при цьому значно скорочується.

Важливо. Існують нормативні документи, які чітко визначають кратність повітрообміну (скільки раз весь об’єм повітря в приміщенні повинен замінятися протягом години) для кожного приміщення в залежності від його призначення. Наприклад, кратність повітрообміну для житлової кімнати дорівнює 3 крата, для операційної може досягати 30 разів. При проектуванні вентиляції підсумовуються всі необхідні об’єми повітря, прораховуються всі опору мережевих елементів (повітроводи, фасонні вироби, решітки і т.д.) і виходячи з цих даних підбирається обладнання. Також слід звернути особливу увагу до перетину повітроводів, воно повинно відповідати розрахунковим параметрам. Зменшення перерізу повітропроводів в цілому значно зменшить вартість всієї системи вентиляції, але спробуйте подихати через соломинку і Ви зрозумієте, з якими труднощами буде працювати Ваша система вентиляції і наскільки вона буде ефективна. Вентиляція є основоположною інженерною системою життєзабезпечення будівлі, тому до її проектування, монтажу, технічного обслуговування слід ставитися з особливою увагою.

Створення проекту системи вентиляції офісних приміщень

Перш за все, необхідно знайти компанію, яка зробить проект по вентиляції, при цьому врахує вимоги і побажання Замовника, хай береже всі вимоги СанПіН і СНИП, отримає дозвіл від СЕС, прорахує всі теплові навантаження, отримає дозвіл від АТ «Теплотранзіт».

 

Замовник, не будучи фахівцем з систем вентиляції, не може перевірити якість роботи проектувальника, тому рекомендується ще на стадії проектування знайти відповідальну і грамотну монтажну компанію, яка в свою чергу зможе бути технічним представником Замовника, змонтує обладнання та матеріали, проведе пуско-налагоджувальні роботи, буде здійснювати надалі технічне обслуговування обладнання і автоматики систем вентиляції та кондиціонування повітря.

 

Основа для проекту вентиляції – це технічне завдання, складене Замовником або його технічним представником. У ньому обумовлюються важливі для проектування параметри:

1. Призначення будівлі.

2. Необхідний рівень комфорту (Категорії А, B, C, D).

3. Кількість офісних співробітників.

4. Наявність, розташування інших адміністративних і господарських приміщень.

5. Експлікація приміщень (призначення приміщень і їх площа).

6. Розташування будівлі відносно сторін світу, наявність і площа вікон.

7. Технічні параметри располагаемой електричною та тепловою енергією.

8. Дизайнерські рішення в інтер’єрі, що стосуються систем вентиляції.

9. Наявність або можливість установки вентиляційних шахт, висота стелі.

 

Перш за все, Вам потрібно визначитися який рівень комфорту (ціновий сегмент) ви хочете забезпечити.

Категорія  D – Природна витяжна вентиляція. Приплив свіжого повітря через 2-3 (для забезпечення мінімальних 30 м3 / год на людину) віконних провітрювача. Кондиціонування немає. Регулювання мікроклімату в приміщенні немає.

Категорія С – Механічна витяжна вентиляція. Механічна припливна вентиляція (не менше 40 м3 / год на людину). Кондиціонування немає. Регулювання мікроклімату в приміщенні немає.

Категорія B – Механічна витяжна вентиляція. Механічна припливна вентиляція (не менше 60 м3 / год на людину). Загальна кондиціонування повітря приточування. Регулювання мікроклімату в приміщенні немає.

Категорія А – Механічна витяжна вентиляція. Механічна припливна вентиляція (не менше 70 м3 / год на людину). Кондиціювання в приміщенні обов’язково. Регулювання мікроклімату в приміщенні обов’язково.

 

Слід враховувати, що робота природної витяжної вентиляції і припливних віконних провітрювачів не стабільна і залежить від погодних умов. У затишність ефективність системи практично дорівнює нулю, під час сильного вітру можливий свист і протяг. Також застосування віконних провітрювачів значно зменшує звуконепроникність вікон. Головною перевагою даної системи вентиляції є її дешевизна, як при монтажі, так і при експлуатації.

 

Важливо. Основним фактором, що впливає на категорію, є наявність і кількість свіжого приточного повітря, збагаченого киснем і видалення забрудненого. Не слід забувати, що наявність кондиціонера або фанкойла допоможе регулювати температуру в приміщенні, але не дасть наявності свіжого повітря, так як і кондиціонер і фанкойл використовують тільки внутрішнє повітря приміщення. Установка кондиціонера або фанкойла за відсутності нормально працюючій приточно-витяжної вентиляції не забезпечить Вашому приміщенню статусу вище категорії D.

 

Перелік зразкового обладнання системи вентиляції офісного приміщення

Приклад системи вентиляції для приміщень категорії С

Припливна установка забезпечує подачу підігрітого і очищеного повітря відразу в усі приміщення будівлі. Через відгалуження магістрального воздуховода припливне повітря потрапляє безпосередньо в кожне приміщення. Використання вентиляційних решіток з дампер дозволяє регулювати кількість повітря, що подається. Витяжка здійснюється з коридору через переточні решітки, встановлені в дверях. Приплив і витяжка повинен відповідати нормам, але не менше 40м3 / ч на 1 людину. Для регулювання мікроклімату приміщення рекомендується використовувати термостатістіческіе головки для радіаторів опалення.

Приклад системи вентиляції для приміщень категорії B

Припливна установка забезпечує подачу підігрітого або охолодженого і очищеного повітря відразу в усі приміщення будівлі. Через відгалуження магістрального воздуховода припливне повітря потрапляє безпосередньо в кожне приміщення. Використання вентиляційних решіток з дампер дозволяє регулювати кількість подаваного і видаляється. Витяжка здійснюється безпосередньо з приміщень. Приплив і витяжка повинен відповідати нормам, але не менше 60м3 / ч на 1 людину. Для регулювання мікроклімату приміщення рекомендується використовувати термостатістіческіе головки для радіаторів опалення.

Охолодження можливо як централізовано за допомогою чилера або ККБ, так і локально, використовуючи побутові або мультизональні кондиціонери. Актуально використовувати ККБ або кондиціонери з функцією нагріву. У міжсезоння, коли опалення відсутнє, буває необхідно підігріти подається повітря. Слід також врахувати, що звичайний електронагрівач дає на 1 КВт споживаної потужності 1 КВт тепла, ККБ або кондиціонер з функцією нагріву дає на 1 КВт споживаної потужності 3,5 КВт тепла. До мінусів використання кондиціонерів відносяться важкодоступність для технічного обслуговування, не пріглядний зовнішній вигляд зовнішніх блоків на фасаді будівлі, слив конденсату. До плюсів ставитися можливість регулювання температури охолодження, в зимовий період не використовується.

Приклад системи вентиляції для приміщень категорії A

 Припливна установка забезпечує подачу підігрітого або охолодженого і очищеного повітря відразу в усі приміщення будівлі. Через відгалуження магістрального воздуховода припливне повітря потрапляє безпосередньо в кожне приміщення. У приміщенні встановлюється фанкойл з можливістю регулювання мікроклімату приміщення, як в режимі нагрівача, так і охолоджувача. Вбудований вентиляторний доводчик дозволяє регулювати кількість повітря. Можливість роботи в режимі рециркуляції. Витяжка здійснюється безпосередньо з приміщень. Приплив і витяжка повинен відповідати нормам, але не менше 70м3 / ч на 1 людину

Охолодження за допомогою чилера. До фанкойлам потрібно зробити подачу і обратку гарячої та холодної води, забезпечити злив конденсату. Дана система забезпечує максимально комфортні умови, але і вартість її також максимальна, як в монтажі так і в експлуатації.

Експлуатація систем вентиляції офісних приміщень

Замовнику слід врахувати, що прибуток Вашого бізнесу сильно залежить від суми експлуатаційних витрат, тому необхідно закласти в проект з вентиляції та кондиціювання об’єкта:

1. Розумну автоматику, що реагує на кількість і наявність відвідувачів, на температуру приміщень

2. рекуперації або рециркуляцію повітря, яка дозволить вам зменшити експлуатаційні витрати в кілька разів.

3. Сучасні системи вентиляції та кондиціонування повітря місцевих або поруч розташованих виробників, щоб в разі виходу з ладу вузлів або обладнання вентиляції час заміни не позначилося на репутації і роботі об’єкта.

4. Грамотно пов’язані системи вентиляції, кондиціонування та опалення, щоб не вийшло, що система опалення не може прогріти, а система вентиляції остудити одне і те ж приміщення, при цьому піднімаючи експлуатаційні витрати до немислимих висот.

5. Грамотне технічне обслуговування може не тільки продовжити ресурс роботи обладнання, а й істотно знизити експлуатаційні витрати. 

Технічне обслуговування систем вентиляції офісних приміщень  

Вентиляційна система це складний інженерних комплекс тісно співпрацює з іншими інженерними системами життєзабезпечення будівлі: електрозабезпечення, опалення, кондиціонування, водопостачання, холодопостачання, каналізація, пожежна безпека, автоматизація.

Очищення повітря, нагрівання повітря, охолодження повітря, зволоження повітря, осушення повітря, рекуперація повітря, рециркуляція повітря – все це може і зобов’язана робити система вентиляції і кондиціонування. Причому всі ці технологічні процеси контролюються розумною автоматикою, яка не втомлюється і не відпочиває, лише зрідка вимагає налагодження і регулювання.

Розглянемо найпоширенішу проблему – забився повітряний фільтр. Забитий фільтр пропускає через себе набагато менше повітря, в результаті вентилятор починає «задихатися», працювати під навантаженням, збільшується витрата електроенергії, зменшується термін служби вентилятора. Пил вже не затримуються фільтром починає проходити через нього, в результаті чого забиваються калорифери нагрівання та охолодження. Збільшується витрата тепло і холоду носія. Виникає небезпека розморожування калорифера, що зазвичай призводить до затоплення і дорогого ремонту з повною зупинкою устаткування. Також проникаюча пил проходить в систему повітропроводів, відкладається на його поверхнях, з’являється пиловий кліщ, цвіль і т.д. Чищення та дезінфекція повітропроводів за вартістю обійдеться як прокладка нових повітропроводів. Всього-лише вчасно не замінений фільтр може привести до витрат в 200 разів перевищує його вартість. Відсутність технічного обслуговування зазвичай призводить до зупинки обладнання і дорогим ремонтам.

За даними Всесвітньої організації охорони здоров’я (ВООЗ) джерелами забруднення повітря є навколишнє середовище, на частку якої припадає 5-10% від загального числа надходження мікробів; обладнання (15-20%) і людина, кількість виділених частинок від якого становить 70-80%. Крім того, очевидно, що в будь-яких багатоповерхових будинках, відбувається перетікання повітря між суміжними приміщеннями, як в плані одного поверху, так і між поверхами будівлі. Грамотно працює припливно-витяжна система вентиляції дозволить знизити ризик захворювань від одного співробітника іншими до мінімуму, а також знизить поява і поширення запахів і різних алергічних реакцій.

Науково доведено, що середньостатистичний службовець зайнятий розумовою працею максимально ефективно працює при температурі навколишнього середовища не більше +26 градусів. Більшість з них підтвердять, що температура повітря в НЕ кондиціонерами і не провітрюваних кімнатах досягає +32 градусів. Весь комплекс несприятливих умов праці: висока температура в приміщенні, відхилення норм необхідної вологості повітря від наявної, катастрофічний брак кисню. Все це призводить до швидкої стомлюваності функціонуючого персоналу і зниження його працездатності, відповідно, дана атмосфера обов’язково позначиться на втратах робочого часу і зниження доходів підприємства.

На технічне обслуговування приймається спочатку справне устаткування. Роботи по відновленню і налагодження обладнання не входять в перелік робіт з технічного обслуговування і виконуються окремо або додатково.

Технічне обслуговування (service) це комплекс заходів, що рекомендуються заводом виробником устаткування, яке обслуговує і спрямований на підтримку устаткування в справному стані з заданими параметрами.

У комплекс заходів з технічного обслуговування входить:

1. Виконання планово-профілактичних робіт згідно з графіком ППР.

2. Виконання поточних ремонтів, які не потребують зупинки обладнання.

3. Виконання робіт по усуненню відмов обладнання.

 

Модернізація та реконструкція існуючої системи вентиляції офісних приміщень

 

За час будівельного буму в м Астані були побудовані сотні будівель. У кожному були встановлені складні сучасні системи вентиляції і кондиціонування повітря. Але час не стоїть на місці, обладнання морально і фізично старіє, змінюються і стають більш жорсткими нормативи і вимоги до якості і кількості повітря. Багато керівників вже зіткнулися з такою проблемою як постійно зростаючі експлуатаційні витрати. Вирішити всі ці проблеми може модернізація автоматики і систем вентиляції і кондиціонування повітря.

Наведемо кілька прикладів.

Приклад модернізації припливно-витяжної установки.

У зимовий період вуличне повітря подається в будівлю повинен встигнути нагрітися приблизно на 60 градусів (з -38 до + 22 градусів), моментально, витративши величезну кількість теплової енергії і буквально через 20-30 хвилин цей нагріте, очищене повітря вилітає на вулицю. Встановивши систему рециркуляції і контрольну автоматику ви отримаєте зниження витрат на 70% -90%, не втративши в якості повітря. Погодьтеся, економія в 7-9 разів це суттєво.

Щодо недорогим і ефективним рішенням є використання гликолевих рекуператорів, принцип роботи яких полягає в наступному: витяжною тепле повітря проходить через додатково встановлений мідно-алюмінієвий теплообмінник, віддаючи при цьому своє тепло незамерзаючої рідини, яка в свою чергу передає тепло на інший теплообмінник, встановлений вже на притоці, підігріваючи тим самим холодне повітря. Гліколеві рекуператори забезпечують зниження витрат до 30-40%.

Приклад модернізації системи вентиляції конференц залу.

Системи вентиляції конференц залу розраховуються на нормативну кратність повітрообміну при максимальній наповненості залу. Але ж не завжди зал заповнений на максимум, частіше зовсім простоює, а кіловати тепла і електрики витрачаються на максимум. Достатньо всього лише встановити в залі датчик, який контролює кількість видихається людьми вуглекислого газу, встановити і налаштувати автоматику і системи вентиляції подаватимуть в зал стільки повітря скільки необхідно для знаходяться в ньому людей, при цьому зберігаючи комфортні умови. При відсутності людей можна налаштувати роботу на 10% -20% від номінальної потужності або для підтримання температурного режиму. Зниження витрат на експлуатацію складе 60% -80%.

Інженерних рішень існує багато, все залежить від досвіду і знань компанії, яка виконує модернізацію і реконструкцію обладнання та автоматики систем вентиляції та кондиціонування повітря, іншого кліматичного і теплового обладнання, що забезпечує мікроклімат будівлі.