Измерение воздухопроницания

Организованный воздухообмен в жилых и общественных зданиях является основным способом обеспечения чистоты воздуха в помещениях,  что в свою очередь обеспечивает комфортность  проживания, трудовую деятельность человека, сохранность оборудования и строительных конструкций.

 

            В жилых зданиях  чаще всего применяются системы естественной приточно-вытяжной вентиляции. При этом наружный воздух поступает в помещения за счет инфильтрации  через  не плотности в оконных переплетах, через фрамуги  и форточки. Удаление нагревшегося загрязненного воздуха производится через вертикальные вытяжные вентиляционные каналы.  К достоинствам естественной вентиляции относятся простота и низкая стоимость, а основным  ее недостатком является неустойчивый воздушный режим помещений из-за изменений температуры наружного  воздуха  и скорости направления ветра.          

            Проектирование систем естественной вентиляции осуществляется исходя из условий, что сопротивление воздухопроницанию окон, балконных дверей, входных дверей соответствует требованиям СНиП 23-02-2003 [1].

При приемке зданий в эксплуатацию СНиП 23-02-2003  (п.11.4) требует осуществлять согласно ГОСТ 31167-2003 [2] выборочный контроль кратности воздухообмена в 2-3 помещениях (квартирах) или в здании при разности давлений внутреннего воздуха обследуемых помещений и наружного атмосферного воздуха ∆Р =50Па. При несоответствии кратности воздухообмена в обследуемых помещениях нормам  следует принимать меры по снижению воздухопроницаемости ограждающих конструкций по всему зданию.

Акт обследования помещений на воздухопроницаемость наружных ограждений при разности давления ∆Р =50Па вводимого в эксплуатацию здания является необходимой составной частью приемо-сдаточной документации.

Натурные испытания по определению воздухопроницаемости наружных ограждающих конструкций выполняются испытательной лабораторией ООО «Энергосбережение» в соответствии с «Методикой определения воздухопроницаемости ограждающих конструкций в натурных условиях». Данная методика разработана на основании ГОСТ 31167-2003 и утверждена ФГУ «Тест-С-Петербург» Федерального агентства по техническому урегулированию и метрологии.

 Сущность метода натурных испытаний воздухопроницаемости заключается в том, что в испытываемый объект нагнетают воздух и после установления стационарного воздушного потока через расходомерное устройство при фиксированном  перепаде давления между испытываемым объемом и наружной средой ∆Р=10; 20; 30; 40; 50Па измеряют расход воздуха, подаваемого в помещения вентилятором и приравнивают его к расходу воздуха, инфильтрующегося через неплотности наружных ограждений, ограничивающих испытываемый объект. Производят не менее трех серий измерений, повышая и понижая давление в указанной последовательности.

 

Объектами испытания могут быть эксплуатируемые или полностью подготовленные к сдаче в эксплуатацию  небольшие (объемом до 500 куб.м.) здания, квартира, помещение или группа связанных между собой помещений любого назначения, которые имеют в процессе испытания температуру внутреннего воздуха более 10 0С. Объект испытания должен иметь проем (дверной или оконный), в который можно установить воздухонепроницаемую прижимную дверь с отверстием для осевого вентилятора, имеющего переменную, плавно регулируемую скорость вращения. Ограждающие конструкции объекта не должны иметь отверстий (например, открытые вентиляционные решетки, форточки) и  щелей, свободно пропускающих воздух внутрь помещения или наружу. В многоквартирном здании испытывают не менее 3-х помещений, в том числе, одно угловое на первом или последнем этаже. Испытания можно проводить, если разность температур внутреннего и наружного воздуха не превышает 300С, а скорость ветра на высоте 1,5 м от земли не более 8м/с.

             Смонтированная вентиляторная установка  для натурных испытаний воздухопроницаемости наружных ограждений представлена на рис.1 и 2.

 Смонтированная вентиляторная установка (вид внутри испытываемого помещения) 

 Смонтированная вентиляторная установка (вид внутри испытываемого помещения) 

 Рис 1. Смонтированная вентиляторная установка (вид внутри испытываемого помещения): воздухонепроницаемая прижимная дверь с установленным в кожухе вентилятором 3G 500.  Рис 2. Смонтированная вентиляторная установка (вид снаружи испытываемого помещения): воздухонепроницаемая прижимная дверь с установленным воздуховодом с расходомерным устройством.

Расходомерным устройством служит сопло Вентури со встроенным комбинированным приемником давления (трубка «Пито» по ГОСТ 12.3.018-79), выполненное согласно требованиям ГОСТ 10921-90 п.1.10.[3]

Обработка результатов испытаний заключается в определении средней скорости движения воздуха в мерном сечении расходомерного устройства по измерениям динамического давления и вычислении объемного расхода воздуха при каждом значении ∆Р=10;20;30;40;50Па во всех сериях испытаний. По результатам расчетов строят график зависимости расхода воздуха от перепада давлений и по нему определяют объемный расход воздуха через ограждающие конструкции Q50 м3/час при ∆Р =50Па и Q10 м3/час при ∆Р=10Па и затем определяют кратность воздухообмена n50 испытываемого объекта при разности давлений ∆Р=50Па по формуле:

n50= Q50/ V час-1, (2)

где

V-объем помещении испытываемого объекта, м3.

Результаты измерения воздухопроницаемости ограждающих конструкций помещения  

Рис 3. «Результаты измерения воздухопроницаемости ограждающих конструкций помещения »

По полученным значениям определялась кратность воздухообмена n50 помещения испытываемого объекта при разности давления 50Па и в соответствии со СНиП 23-02-203 п.8.7 и СП 23-101-2004 табл.19 [4] определялась средняя воздухопроницаемость и класс воздухопроницаемости наружных ограждающих конструкций помещения (табл. № 2).

Таблица № 2. Результаты экспериментального определения воздухопроницаемости ОК обследованного помещения.

Помещение в доме

Объемный расход

воздуха

при расчетных

условиях и 50 Па

Q50

Кратность

воздухообмена при 50 Па

n50

Класс воздухопроницаемости ОК помещения по СП 23-101, таблица 19

м3/ч

1/ч

Помещение № 15

137±9

3,10±0,04

«Нормальная»

Таблица №3 - Классы воздухопроницаемости ограждающих конструкций объекта по СП 23-101-2004

 

Полученные экспериментальные данные значений кратности воздухообмена n50 при ∆Р=50Па сравнивают с данными из таблицы 3 СП 23-101-2004 и делают выводы о классе воздухопроницаемости испытываемого объекта.

При установлении классов воздухопроницаемости (СП 23-101-2004 п.12.8) «умеренная», «высокая», «очень высокая» следует принимать меры по снижению воздухопроницаемости объектов. При установлении классов «низкая» и «очень низкая» в объектах, имеющих вентиляцию с естественным побуждением, следует принимать меры, обеспечивающие дополнительный приток свежего воздуха, т.е. как минимум определять количество и диаметр специальных приточных вентиляционных клапанов для обеспечения нормативного воздухообмена с одновременным снижением до нормы проникающего в квартиры шума.

При этом, результаты обследований показывают, что в каждом сданном в эксплуатацию объекте с классом воздухопроницаемости «высокая» и «очень высокая» избыток поступающего в помещение инфильтрационного воздуха будет увеличивать теплопотери и снижать температуру воздуха в помещении, а «низкая» и «очень низкая» воздухопроницаемость наружных ограждений снижает эффективность естественной вытяжной вентиляции более чем в 2 раза. Это приводит к накоплению в воздухе помещений вредных веществ и влаги, ведет к появлению плесени и грибка на поверхностях стен и пола.

ЛИТЕРАТУРА.

1.СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»

2.ГОСТ 31167-2003. «Здания и сооружения. Методы определения воздухопроницаемости ограждающих конструкций в натуральных условиях».

3.ГОСТ 10921-90 «Вентиляторы радиальные и осевые. Методы аэродинамических испытаний».

4.СП 23-101-2004. «Проектирование тепловой защиты зданий»