Проектирование систем кондиционирования зданий: важные нюансы и этапы составления проекта

Микроклимат в помещениях различного типа

Схема вентиляционной системы разрабатывается при проектировании здания. Инженерами и проектировщиками учитывается специфика строения, архитектурные особенности, разность климатического режима в помещениях.

Перед подачей в помещение воздух в холодное время года необходимо нагреть. Для этого используются канальные нагреватели в приточных вентиляционных системах

В помощь специалистам приходят нормативные документы, устанавливающие границы предельных значений микроклимата:

• СП 7.13130.2013;
• СП 60.13330.2016;
• СП 252.1325800.2016.

Перед началом работ по проектированию системы кондиционирования и вентиляции общественных зданий необходимо определить, к какой категории относится строение.

По ГОСТу 30494-2011 выделены категории:

1. 1 категория. К ней относятся все помещения, в которых люди находятся в состоянии отдыха и покоя, лежа или сидя.
2. 2 категория. Здание предназначено для умственного труда или учебы.
3. 3а. Для помещений характерно массовое пребывание людей без теплой верхней одежды, преимущественно сидя.
4. 3б. В помещениям пребывают люди в уличной одежде, как правило, сидя.
5. 3в. В помещениях находятся люди в уличной одежде, стоя.
6. 4 категория. Места занятий подвижным спортом.
7. 5 категория. Помещения данного типа предполагают присутствия людей в полураздетом виде (бассейны, тренажерные залы).
8. 6 категории. К категории относятся помещения, где люди пребывают кратковременно (кладовые, санузлы, вестибюли, коридоры).

Перед инженерами стоит довольно сложная задача по обеспечению оптимальных параметров в каждом помещении.

Установка приточного вентилятора на крыше — пример рационального использования площади общественного здания, который позволяет сэкономить место в помещении

По нормам в помещение должно постоянно поступать 20-30 м3 свежего воздуха на одного человека. Сейчас вокруг этого значения идут споры. При таком притоке может возникать сквозняк, весьма неприятный в холодное время года, когда нагревательные элементы вентиляции просто не успевают прогреть поток воздуха до комфортной температуры.

Еще один метод расчета необходимого воздухообмена базируется на формуле:

V = 3 м3 * S,

где S — площадь помещения.

Соответственно, на один квадратный метр приходится 3 кубических метра воздуха. Этот способ используется, как правило, для расчета необходимого притока в жилом помещении, но СНиП 31-05-2003 допускают такой расчет для кабинетов в административном общественном здании.

В расчетах для некоторых помещений, таких как туалет, курительная комната, кухня, в качестве величины, определяющей параметры вентиляционной системы, используется кратность воздухообмена.

Это величина, которая характеризует, сколько раз весь объем воздуха в помещении будет замещен в течение одного часа. Для кухни минимально допустимое значение — 3 об/час, для туалета — 5 об/час, для курительной — 7 об/час. Подобный расчет подходит только для небольших помещений, в которых люди находятся кратковременно.

Для небольших веток общеобменной вентиляции рациональнее использовать круглые канальные вентиляторы, их можно установить в любом положении

Специфика разработки проекта системы кондиционирования воздуха

Нужно обязательно помнить и учитывать специфику проектирования систем кондиционирования

Особенная важность процесса проектирования заключается в необходимости расчета тепловых избытков. Не следует забывать о существовании внешних и внутренних источников избытков тепловой энергии.. Внутренние тепловые избытки формируются за счет присутствия людей внутри помещения, работы оборудования и системы освещения

К внешним источникам тепловых избытков следует отнести солнечную радиацию и передачу тепловой энергии со стороны нагретого уличного воздуха

Внутренние тепловые избытки формируются за счет присутствия людей внутри помещения, работы оборудования и системы освещения. К внешним источникам тепловых избытков следует отнести солнечную радиацию и передачу тепловой энергии со стороны нагретого уличного воздуха

Кроме тепловых избытков, важным является принятие во внимание изменения влажностного баланса. Причиной тому является функционирование кондиционера, который частично расходует производительность на осушение воздушной массы.. Кроме того, необходимо уделить внимание шумовым показателям

Используемые на объектах жилого строительства системы должны быть максимально тихими по сравнению с промышленными зданиями, к которым предъявляются более лояльные шумовые требования.. На различие требований к необходимым микроклиматическим параметрам влияет специфика помещения

Кроме того, необходимо уделить внимание шумовым показателям. Используемые на объектах жилого строительства системы должны быть максимально тихими по сравнению с промышленными зданиями, к которым предъявляются более лояльные шумовые требования.

На различие требований к необходимым микроклиматическим параметрам влияет специфика помещения

Избыточная влажность, тепло и опасные газы негативно влияют на функционирование системы кондиционирования. На степень нагрузки влияют технологические процессы, количество посетителей, размещение ограждений и конструкций, производственные технологии. Помимо этого, важную роль играет мощность светового оборудования и режимы его функционирования.

На различие требований к необходимым микроклиматическим параметрам влияет специфика помещения. Избыточная влажность, тепло и опасные газы негативно влияют на функционирование системы кондиционирования. На степень нагрузки влияют технологические процессы, количество посетителей, размещение ограждений и конструкций, производственные технологии. Помимо этого, важную роль играет мощность светового оборудования и режимы его функционирования.

Выбирая правильное техническое решение при разработке проекта системы кондиционирования воздуха, в первую очередь руководствуются экономической целесообразностью. Из этого следует, что в максимальной минимизации нуждаются расходы тепловой и электрической энергии, а также холодильного потенциала. Кроме того, это касается денежных расходов на приобретение оборудования и занятие выделяемой для его размещения площади.

Помимо всего прочего, во время разработки проекта системы кондиционирования следует ориентироваться на стандарты и нормативы, предъявляемые к определенному помещению.

Необходимость кондиционирования помещений

Система кондиционирования, как и вентиляции, играет огромную роль в поддержании комфортной атмосферы для жизни и работы людей. Слишком горячий воздух серьезно сказывается на самочувствии и работоспособности человека, поэтому озаботиться микроклиматом помещения и направлением движения воздушных масс стоит еще на этапе строительства или ремонта здания.

Кроме влияния на людей температурный режим и влажность отражаются и на работе оборудования в офисах или производственных цехах. Высокие показатели температуры увеличивают нагрузку на технику, что может стать причиной поломки определенных узлов.

От высоких температур страдают не только двигатели станков. Современное оборудование, оснащенное сложной электроникой, достаточно чувствительно к температурному режиму

Поддержание нужной температуры может стать и основой безопасности. Хранение определенных материалов в помещениях с излишне нагретым воздухом просто недопустимо. Чтобы снизить вероятность возникновения пожара, система охлаждения воздуха должна работать исправно и полностью компенсировать излишки внутреннего и внешнего поступления тепла.

Этапы проектирования вентсистемы

Объем и содержание проекта будут меняться в зависимости от его сложности, но основные составляющие будут примерно одинаковыми. Так, на предварительной стадии составляется технический проект, который, по сути, является ТЭО (технико-экономическим обоснованием). На этой стадии специалисты выезжают на объект для фиксации изначальных сведений, включая назначение и функции сооружения или помещения, его площадь, количество жильцов/служащих.

Первоначальный этап завершается подбором оборудования, рассмотрением основных характеристик и свойств. Принимаются оптимизационные решения по взаимодействию с прочими инженерными системами. А расчет воздухообмена каждого конкретного помещения осуществляется согласно техническим условиям, строительным и санитарным нормам.

Далее разрабатывается схема для расчета диаметра и площади воздуховодов и определяется уровень шума. Чертежи отправляют на согласование. Дизайнер проекта или непосредственный заказчик может внести изменения.

На следующем этапе, после согласования, готовят пакет документов по сантехническим, строительным работам и электрическому питанию.

Только после завершения всех перечисленных стадий выполняют монтаж вентиляции и ее запуск.

Высота потолков играет немаловажную роль в проектировании вентиляционной системы. Существенно усложняет задачу низко размещенный потолок, как правило, встречается такое в гостиной, спальне и кухне, в случае, если коридор полностью примыкает к стенке жилой комнаты

Немаловажное значение в проектировании имеет также рациональное распределение средств, предназначенных для приобретения оборудования и материалов. На современном рынке представлен огромный ассортимент техники и устройств различных производителей разной ценовой категории

Для закупки оборудования понадобятся специальные расчеты:

1. С помощью площади и назначения помещения, указанного в поэтажном плане сооружения, определяется необходимая производительность. Исчисляется показатель в м3/ч.
2. Учитывая производительность, значение температуры воздуха на выходе вентиляционной системы и минимальную температуру окружающей среды определяют мощность калорифера. Используется канальный нагреватель исключительно в холодное время года в качестве обогревателя здания.
3. Характеристики вентилятора зависят от длины и сложности трассы. Для расчетов необходимой мощности используются вид и диаметр воздуховода, переходы диаметров, количество изгибов.
4. Расчет скорости воздушного потока в воздуховодах.
5. Скорость воздуха влияет на уровень шума.

Бюджет проекта рассчитывается после завершения всех расчетов, нанесения на план здания предполагаемых вентиляционных каналов. Составленное ТЗ должно быть одобрено заказчиком и ведомственными структурами.

В частном доме проект на вентиляционную систему должен быть на руках еще до закладки фундамента. Все детали необходимо продумать заранее до мелочей, что позволит обеспечить эффективную систему воздухообмена

Состав проектной документации

По окончании работ заказчик получает готовый проект, который включает в себя документы:

• Обложка проекта и титульный лист;
• Необходимые лицензии и сертификаты на проведение проектных и монтажных работ;
• Техническое задание на создание вентиляционной системы;
• Пояснительная записка:
  • Основные технические решения для вентиляционных систем:
  • Расход тепла и установочная электрическая мощность вентиляционного оборудования;
  • Характеристики вентиляционной системы (габариты, энергопотребление и т.п.);
  • Таблица расчётов воздухообмена в помещениях;
  • Расчёт основного оборудования для вентиляции при помощи программных продуктов производителя оборудования;
• Схема расположения основного оборудования вентиляции в венткамерах;
• Схема размещения воздухораспределителей и пультов;
• Схема расположения воздуховодов, вентиляционных магистралей и прочих элементов;
• Спецификация оборудования вентиляции;
• Аксонометрические схемы системы вентиляции.

Разработка проектной документации ведётся в системах автоматизированного проектирования – копию проекта в электронном виде мы предоставляем и заказчику.

Что такое системы вентиляции

Элементы вентиляция есть в каждом доме, помещении, производственном или офисном объекте. Воздухообмен может обеспечиваться естественным путем, либо с использованием специальных систем. В проектировании и строительстве под системой вентиляции понимается совокупность воздухопроводов, каналов и оборудования, позволяющих организовать циркуляцию воздуха по определенным принципам и алгоритмам. В вентиляционную систему могут включаться:

• элементы естественного и механического (принудительного) воздухообмена;
• вытяжки и вентиляторы, работающие от электрического тока;
• воздухопроводы, вентиляционные каналы;
• шумоглушители (он необходимы для соблюдения санитарных норм шумоизоляции);
• воздушные фильтры для очистки воздуха от примесей, запахов;
• нагреватели.

Помимо общей вентиляции могут проектироваться и устанавливаться специальные системы в сфере пожаротушения, на случай аварийных ситуаций. Для них действуют специальные СНиП, СП и НПБ, которые будет учитывать проектировщик и подрядчик.

Информация в статье содержит общую информацию, но каждый случай носит уникальный характер. По одному из наших телефонов можно получить бесплатную консультацию от наших инженеров — звоните по телефонам:

8 (499) 322-05-14 — Москва (наш адрес)

8 (812) 425-35-90 — Санкт-Петербург (наш адрес)

Все консультации бесплатны.

Системы кондиционирования предназначены для обеспечения микроклимата в отдельном помещении или здании, т.е. в закрытых зонах. В зависимости от целей заказчика, система кондиционирования и вентиляции может быть объединена в одном проекте. Кондиционеры могут быть бытовыми, промышленными, обеспечивать отдельные показатели микроклимата (например, только температуру и очистку воздуха), так и комплексное состояние воздуха внутри объекта.

Нормативные документы в 2021 году

Основным нормативным актом на проектирование вентиляции и кондиционирования является СНиП 41-01-2003. В нем указаны параметры пожарной, экологической, санитарной безопасности при эксплуатации систем, критерии надежности и энергосбережения. Также по указанным СНиП будет определяться соответствие по параметрам воздуха и шума для разных видов зданий и помещений (жилые здания, производственные и общественные объекты).

В зависимости от вида предстоящих работ (строительство, реконструкция, капремонт, перепланировка или переустройство), при проектировании и согласованиях будут применяться следующие нормативные акты:

• Градостроительный и Жилищный кодексы РФ (содержат общие требования к согласованиям, получению разрешений на строительные работы) (скачать);
• федеральные и региональные регламенты по согласованиям проектной документации;
• СП 118.13330.2012 на общественные здания (скачать);
• СП 54.13330.2016 на многоквартирные дома (скачать);
• СП 56.13330.2011 на производственные здания (скачать);
• СП 336.1325800.2017 на системы вентиляции и кондиционирования воздуха (скачать).

Также при проектировании применяются стандарты ГОСТ по параметрам безопасности шума, санитарно-гигиенических требований, микроклимата в жилых и общественных помещениях.

Простым языком

Установка или модернизация систем вентилирования воздуха повышает уровень благоустройства жилых помещений и зданий, снижает риск заболеваний и негативных воздействий. Для торговых и производственных зданий, точек общепита, монтаж и нормальная работа вентиляции вообще является обязательным условием. Разработка систем кондиционирования позволяет повысить уровень комфорта для жильцов, работников или посетителей помещения, здания.

Проектировать нужно как естественную, так и механическую систему вентиляции, поскольку учитываются следующие факторы:

• количество человек, которые проживают, работают, отдыхают в вентилируемом помещении;
• общая площадь объекта, для которого нужно организовать нормальный воздухообмен и кондиционирование;
• особенности архитектурных и строительных решений для уже существующего объекта;
• разные требования нормативных актов к санитарным, гигиеническим и иным показателям для разных типов объектов.

По указанным причинам типовые системы вентиляции используются только при массовом проектировании. Например, при разработке типового проекта МКД будет разработана одинаковая система воздухопроводов и оборудования, поскольку характеристик здания и помещений будет идентичны. Однако даже в этом случае можно заказать индивидуальный проект вентилирования, который будет распространяться только на одну квартиру, часть здания, встроенный торговый, офисный или развлекательный объект.

Обслуживание и ремонт

Любую систему кондиционирования нужно периодически осматривать, то есть её очищают и проверяют работоспособность отдельных деталей. Стандартная профилактика состоит из нескольких пунктов:

• очищают внешние блоки;
• промывают и дезинфицируют вентиляторы, радиаторы и фильтры;
• чистят дренажный трубопровод;
• проверяют давление и температуру внутри корпуса;
• делают протяжку крепёжных элементов.

Иногда доливают фреон. Очистка и промывка дают возможность избежать поломки некоторых деталей — вентилятора, клапана, компрессора. Если не проводить профилактических мер, то коэффициент полезного действия снизится, а внутри агрегата размножатся бактерии, которые спровоцируют неприятный запах.

Иногда даже при регулярной чистке возникают поломки. Они происходят из-за резких перепадов напряжения в сети и неправильного температурного режима. Ремонт при неполадках некоторых элементов:

1. 1. Клинит компрессор или включение проходит неравномерно. Причиной может быть брак производителя, некачественная установка магистрали или неподходящая температура использования. Нужно отремонтировать или заменить поломанную деталь.
2. 2. Повреждённая лопасть вентилятора или его заклинивание. Причины поломки — загрязнения из-за отсутствия периодического обслуживания, брак завода или включение во время морозов. Необходимо купить новый элемент.
3. 3. Выбивает ошибки, мигают светодиоды, неисправно работают режимы. Выгорели отдельные микросхемы и плата, необходимо их восстановить или приобрести новые.
4. 4. Обмерзают блоки, исходит сильный шум, воздух плохо охлаждается. Происходит утечка хладагента, нужно перепаять трубы, проверить герметичность швов и перезалить фреон.

Кондиционирование большого офиса (от 70 м²), нескольких офисов

3. Канальная сплит-система

Идеальный вариант для офисных помещений большой площади, в том числе, для офисов с перегородками. Благодаря тому, что внутренний блок канальной сплит системы устанавливается за подвесным потолком, он никак не отражается на интерьере офисного помещения, так как его просто не видно. Что касается эффективности системы, то распределение охлажденного воздуха происходит по теплоизолированным воздуховодам, которые также размещены в межпотолочном пространстве.

Плюсы и минусы

Данная система обеспечивает также возможность подачи воздуха с улицы, то есть, речь идет не только о кондиционировании, но также и о вентиляции. К недостаткам канальных сплит систем можно отнести высокие затраты на воздуховоды, решетки, работы по монтажу. Кроме того, одна канальная система, в какое бы количество помещений воздуховоды от нее не были разведены, во всех этих помещениях сможет обеспечить лишь заданную температуру, работая в режиме обогрева или охлаждения.

4. Напольно-потолочная сплит-система

Еще один отличный вариант для кондиционирования просторных офисных помещений, в том случае, если позволяет высота этих помещений. Внутренний блок системы в горизонтальном положении устанавливают под потолком — воздушный поток направляется также горизонтально.

Плюсы и минусы

К достоинствам потолочной сплит системы можно отнести высокую охлаждающую способность, возможность равномерного распределения воздушного потока на большой площади без зон переохлаждения. Такие системы отличаются высокой эффективностью при работе в помещениях и со стандартными, и с высокими потолками, не требуют наличия подвесного потолка. Однако, есть и свои минусы — в частности, речь идет о том, что высота потолка не должна быть меньше трех метров, кроме того, данная система в помещение не подает свежий воздух.

5. Мульти-сплит-система

Незаменимый вариант при кондиционировании сразу нескольких офисных помещений, расположенных друг от друга на небольшом расстоянии. Мульти-сплит-системы состоят из одного мощного внешнего блока и нескольких внутренних. При этом, с точки зрения выбора внутренних блоков, никаких ограничений нет — можно выбирать напольно-потолочные, кассетные, канальные, настенные и так далее. Каждый внутренний блок размещается в своем помещении, а с внешним соединяется с помощью фреоновых трасс.

Плюсы и минусы

Таким образом, фасад здания не портится многочисленными внешними блоками, а для каждого помещения можно выбрать наиболее подходящий и по функциональным характеристикам, и по дизайну внутренний блок — таким образом, мульти-сплит-систему можно гармонично вписать в любой архитектурный и интерьерный офисный стиль. К недостаткам системы можно отнести сложность высокую стоимость оборудования, достаточно дорогой монтаж, а также возможность работы внутренних блоков системы одновременно только в одном режиме: или обогрев или охлаждение.

Варианты реализации вентиляционной системы

Реализация качественной вентиляции и системы кондиционирования общественных помещений — залог комфорта и хорошего самочувствия людей. Есть несколько основных технических решений для этих инженерных систем.

Общеобменная наборная вентиляция

Вытяжная часть вентиляционной системы нужна для устранения загрязненного воздуха, избытка влаги и тепла из помещения.

Ее корректная работа зависит от постоянного притока воздуха. Для этого нужна приточная вентиляция, подающая свежий воздух извне помещения.

В пределах одного этажа воздуховоды разводятся по потолку, позже, когда система будет полностью собрана, их можно будет спрятать за подвесным потолком

Наборная вытяжная вентиляция состоит из: наружной решетки, вентилятора, блока автоматики, воздуховодов, вытяжных зонтов (кухни, лаборатории), внутренней решетки или вытяжных диффузоров.

Для приточной вентиляции нужны следующие составные элементы: наружная решетка, фильтр, нагреватель воздуха, глушитель, датчики влажности, температуры, обмерзания, вентилятор, воздуховоды, внутренние настенные или потолочные решетки, приточные диффузоры.

Такой тип вентиляции используется наиболее часто в общественных зданиях. В строении монтируется несколько веток общеобменной вентиляции, не сообщающихся друг с другом.

Плюс наборной вентиляции — отдельная очистка воздуха в разных помещениях, возможность регулировать мощность воздушного потока в каждом кабинете. Но подобное инженерное решение имеет и ряд недостатков. Основной — громоздкость. В зданиях, где нет возможности спрятать воздуховоды за навесным потолком, возникают проблемы с эстетичностью данной конструкции.

В случае, когда вентиляция является межэтажной, вертикальные воздуховоды монтируются способом наращивания сверху или наращивания снизу.

В случаях, когда монтаж подвесного потолка невозможен, воздуховоды за ним не спрятать. Вентиляционная система прокладывается открытым способом, воздуховоды декорируются в соответствии с интерьером заведения

Некоторые бары и рестораны используют воздуховоды в качестве части декора помещения. В таком случае обычно используются нержавеющие воздуховоды. В целом, аккуратно смонтированная вентиляция вписывается в интерьер заведения.

Для подавления шума воздуховоды покрываются изолирующим материалом, который эффективно препятствует распространению звуков между отдельными помещениями и практически сводит к нулю шум воздуха в самих воздуховодах.

Подобная система вентиляции подходит для зданий с большим количеством раздельных кабинетов.

Приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией

От предыдущего варианта эта вентиляционная система отличается наличием рекуператора — теплообменника поверхностного типа. Устанавливается в месте пересечения приточной и вытяжной веток вентиляции.

Удаляемый из помещения воздух оставляет на пластинах рекуператора тепло. Воздух, который поступает по приточной системе, нагревается от его керамических пластин.

Рекуператор в системе вентиляции нагревает свежий воздух до комфортной температуры. Это энергоэффективное приспособление позволяет сохранить около 20-30% тепла

Обратные клапаны в корпусе рекуператора препятствуют выбросу воздуха между ветками вентиляции.

Рекуперация позволяет весьма значительно сэкономить на обогреве. Особенно ощутимо это преимущество рекуператора в большом помещении: конференц-зале, кинотеатре, актовом зале.

Приточно-вытяжные установки

Использование вентиляционной установки отпугивает многих владельцев зданий из-за высокой цены самого агрегата. Он представляет собой устройство «все-в-одном» – основные элементы размещаются в корпусе.

Отдельные модели комплектуются охладителем воздуха. К сожалению, использовать его для кондиционирования большого количества кабинетов разного назначения затруднительно. Это происходит из-за невозможности установить индивидуальный температурный режим для каждого отдельного помещения.

Использование вентиляционных установок избавит от шума и лишних хлопот с обустройством вентиляции и гарантирует минимум хлопот с обслуживанием системы вентиляции

Приточно-вытяжные установки — самый простой вариант организации вентиляционной системы. Довольно компактное устройство не занимает много места в вентиляционной камере.

Из-за того, что вентиляторы расположены внутри хорошо изолированного корпуса, уровень шума от приточно-вытяжной установки ниже. Обслуживание установок стоит значительно дешевле, чем наборных систем. Их недостаток — необходимость монтировать дополнительное вентиляционное оборудование в санузлах, курительных, серверных.

Характеристика вытяжной вентиляции

Вытяжная система имеет обратный от приточной принцип работы. Она необходима для забора грязного воздуха и выведения его из помещения. Такую вентиляцию зачастую применяют в квартирах. Приток свежего воздуха осуществляется через другие помещения или же из внешней среды. Решётки обычно располагаются в верхней части.

Эту систему устанавливают непосредственно над источником загрязнения или на небольшом расстоянии от него. Если есть возможность полного блокирования точки, выделяющей токсические вещества, то обычно используют вентиляцию местного типа.

Главным элементом является вентилятор. Эффективность системы обуславливает его мощность. Основные составляющие конструкции:

1. 1. Вытяжные шкафы. Они наиболее эффективны. Способны убрать из помещения пыль, горячий и влажный воздух.
2. 2. Отсосы. Необходимы для устранения опасных веществ. При этом они проводят забор минимального количества воздуха.
3. 3. Вытяжные зоны.
4. 4. Панели. Убирают пыль и нагретые газы. Подходят для участков цеха, где производятся сварочные работы.
5. 5. Бортовые отсосы. Необходимы для больших объектов.

Вытяжки используют для того, чтобы убрать отработанный воздух из промышленного помещения или жилой комнаты. Наибольшую эффективность имеет местный тип системы. Покупая такой вид, необходимо учитывать особенности отработанного воздуха. Если в нём есть большое количество агрессивных веществ, то следует брать оборудование, которое имеет антикоррозийный слой.