Приложение А (справочное). Рекомендации по проектированию

Приложение А
(справочное)

Рекомендации
по проектированию

А.1 Область применения

Настоящие рекомендации распространяются на системы принудительной вентиляции и кондиционирования воздуха в зданиях, предназначенных для нахождения людей. При использовании этих рекомендаций в иных случаях следует учитывать специфику рассматриваемых помещений.

А.2 Требования к приемным устройствам наружного воздуха и устройствам для удаления воздуха за пределы здания

А.2.1 Общие положения

Воздуховоды должны быть, по возможности, короткими для снижения потери давления и расхода энергии. Воздуховоды должны соответствовать следующим требованиям:

- приемное устройство наружного воздуха должно быть устроено так, чтобы забираемый воздух был по возможности чистым, сухим (не содержал капель дождя и пр.) и прохладным в летнее время;

- удаление воздуха в атмосферу должно быть организовано так, чтобы снизить до минимума риск для здоровья персонала или вредные эффекты для здания и окружающей среды.

А.2.2 Прием наружного воздуха

К приему наружного воздуха предъявляются следующие требования:

- не допускается осуществлять прием воздуха на расстоянии менее 8 м по горизонтали от мест сбора мусора, вблизи интенсивно используемых мест парковки для трех и более автомобилей, вблизи дорог, погрузочно-разгрузочных зон, канализационных отверстий, верхних частей дымовых труб и прочих аналогичных источников загрязнений;

- следует обращать особое внимание на расположение и форму приемных устройств наружного воздуха вблизи систем испарительного охлаждения, чтобы предотвратить попадание загрязнений в приточный воздух; не допускается располагать эти устройства по преобладающему направлению ветра от систем испарительного охлаждения; важную роль играет надлежащее техническое обслуживание градирен;

- не допускается прием воздуха со стороны фасада, выходящего на улицу с интенсивным движением; если это условие невыполнимо, то приемные устройства наружного воздуха следует располагать на предельно возможной высоте от уровня земли;

- не допускается прием воздуха вблизи мест вытяжки и мест с выделениями других загрязнений или запахов (см. А.2.4);

- не допускается прием воздуха непосредственно над землей; минимальное расстояние от нижней части приемного устройства наружного воздуха и землей должно составлять 3 м, или приемное устройство должно быть, по крайней мере, в 1,5 раза больше ожидаемой максимальной толщины слоя снега;

- если приемное устройство наружного воздуха располагается в верхней части здания или концентрация загрязнений с обеих сторон здания одинакова, то приемное устройство должно располагаться с наветренной стороны;

- приемные устройства наружного воздуха, расположенные вблизи открытых мест, крыш или стен, следует устраивать и защищать таким образом, чтобы воздух не перегревался в летний период;

- при наличии риска проникания воды в любой форме (снега, дождя, тумана и пр.) или пыли (в том числе листьев) скорость потока воздуха на входе приемного устройства наружного воздуха не должна превышать 2 м/с (см. также ЕН 13030 [9]);

- минимальное расстояние до нижней части приемного устройства наружного воздуха, располагаемого на крыше или площадке, должно быть, по крайней мере, в 1,5 раза больше ожидаемой максимальной толщины слоя снега; это расстояние может быть меньше указанного, если образование слоя снега предотвращается, например, щитами;

- следует учитывать порядок проведения очистки.

А.2.3 Устройство для удаления воздуха за пределы здания

К устройствам для удаления воздуха за пределы здания класса ЕНА 1 в атмосферу предъявляются следующие требования:

- расстояние от устройства для удаления воздуха до соседних зданий должно быть не менее 8 м;

- расстояние от устройства для удаления воздуха должно быть не менее 2 м до приемного устройства наружного воздуха, расположенного на той же стене; по возможности, приемное устройство наружного воздуха должно быть ниже отверстия для удаления воздуха (см. также А.2.4);

- расход воздуха через устройство не должен превышать 0,5 ;

- скорость удаляемого воздуха в устройстве не должна превышать 5 м/с.

В других случаях удаление воздуха должно быть организовано на крыше. Как правило, удаление воздуха организуется на крыше в наиболее высокой ее части, оно должно быть направлено вверх.

Исходя из требований экологии или гигиены, высота или скорость потока воздуха могут быть больше.

А.2.4 Расстояние между устройствами для приема и удаления воздуха

Минимальные расстояния между приемными устройствами наружного воздуха и устройствами для удаления воздуха за пределы здания приведены на рисунке А.1. Эти расстояния, в основном, зависят от класса удаляемого воздуха. Для класса ЕНА 4 расстояния имеют наибольшее значение и зависят от расхода воздуха. Для классов ЕНА 1-ЕНА 3 расстояния определяются только классом удаляемого воздуха. Данные рисунка А.1 могут использоваться только при скоростях потоков удаляемого воздуха не более 6 м/с. При более высоких скоростях расстояния могут быть меньше.

В высоких зданиях приемные устройства наружного воздуха и устройства для удаления воздуха за пределы здания должны располагаться таким образом, чтобы свести до минимума влияние ветра и восходящих потоков воздуха.

Пример 1 - По отношению к приемному устройству наружного воздуха устройство для удаления воздуха за пределы здания может: а) быть на 4 м ниже; b) располагаться на той же высоте; с) быть на 2 м выше.

Необходимо определить минимальное расстояние для всех трех случаев. Система обслуживает большую профессиональную кухню, включая вытяжные укрытия, расход удаляемого воздуха 3 .

Решение:

Удаляемый воздух относится к классу ЕНА 4, поэтому используется линия для ЕНА 4, приведенная на рисунке А.1, со значением расхода воздуха 3 .

Расстояния по горизонтали будут равны:

а) примерно 15 м;

b) 16 м;

с) примерно 11 м.

Пример 2 - Условия те же, что и в перечислении с) предыдущего примера, но система обслуживает офисные помещения, в которых курение запрещено.

Решение:

Удаляемый воздух имеет класс ЕНА 1, поэтому устройство для удаления воздуха за пределы здания может быть расположено на 2 м выше приемного устройства наружного воздуха. Минимальное расстояние по горизонтали составляет 0 м.

А.3 Фильтры очистки воздуха

Фильтрация воздуха необходима для обеспечения требуемой чистоты воздуха внутри здания (см. 5.2.5) с учетом класса наружного воздуха (см. 5.2.3). Размеры секций фильтров выбираются с учетом ряда параметров (срок службы, пылеемкость, специальные случаи местных выделений загрязнений пр.)

Рекомендуемые классы фильтров для различных ступеней очистки приведены в таблице А.1.

Таблица А.1 - Рекомендуемые классы фильтров для различных ступеней очистки (обозначения по ЕН 779)

Обозначение класса наружного воздуха (см. 5.2.3)	Обозначение класса воздуха в помещении (см. 5.2.5)
	IDA 4 (высокое)	IDA 3 (среднее)	IDA 2 (умеренное)	IDA 1 (низкое)
ODA 1	F9	F8	F7	F6
ODA 2	F7/F9	F6/F8	F6/F7	G4/F6
ODA 3	F7/F9	F8	F7	F6
ODA 4	F7/F9	F6/F8	F6/F7	G4/F6
ODA 5	F6/GF/F9*	F6/GF/F9*	F6/F7	G4/F6
* GF - газовый (угольный) и (или) химический фильтр.

Для снижения концентрации пыли, содержащейся в наружном воздухе, и поддержания системы вентиляции в чистом состоянии предусматривается установка предфильтра на ее входе. Это увеличивает срок службы второго фильтра, но также увеличивает первоначальные и текущие расходы. Если предусмотрена одна ступень фильтрации, то фильтр устанавливается после вентилятора. Если предусмотрено две и более ступени фильтрации, то первая ступень фильтрации устанавливается до секций подготовки воздуха, а вторая - после них.

При использовании фильтров классов F7 и выше следует уделить особое внимание изменению перепадов давления из-за изменения расхода воздуха.

Для класса наружного воздуха ODA 5 рекомендуется использовать газовые (угольные) фильтры. Это может быть эффективным решением и для классов ODA 3 и ODA 4. Газовые фильтры устанавливаются в сочетании с фильтрами F8 и F9 (располагают до них).

В некоторых случаях для класса ODA 5 (районы с высокой концентрацией промышленных предприятий, расположенные вблизи аэропортов и пр.) может потребоваться применение электростатических фильтров. Если повышенное загрязнение наружного воздуха происходит периодически, то рекомендуется предусмотреть обходной путь для этих фильтров и непрерывный контроль качества воздуха.

Исходя из условий гигиены не рекомендуется эксплуатировать фильтр первой ступени более одного года. Фильтры второй и третьей ступеней рекомендуется менять не реже одного раза в два года. Если для всех секций постоянно обеспечиваются сухие условия, то периодичность замены фильтров увеличивается. Рекомендуется предусматривать визуальный осмотр фильтров и контроль перепадов давления на них.

К фильтрам и местам их установки предъявляются следующие требования:

- следует тщательно выбирать и оборудовать место приемного устройства наружного воздуха во избежание попадания на фильтр местных загрязнений, а также дождя или снега;

- при проектировании системы для сведения к минимуму риска роста микроорганизмов следует предусмотреть, чтобы относительная влажность в ней была менее 90%, а среднее значение относительной влажности в течение трех дней было менее 80% во всех элементах системы, включая фильтр;

- исходя из условий гигиены фильтры наружного воздуха должны быть разделены на две ступени, по крайней мере, для классов воздуха в помещении IDA 1 и IDA 2; фильтр первой ступени может иметь класс F5 (предпочтительно F7); фильтр второй ступени должен иметь класс не ниже F7 (предпочтительно F9). Если предусмотрена только одна ступень фильтрации, то класс фильтра должен быть не ниже F7;

- в системе с рециркуляцией воздуха следует использовать фильтр класса не ниже F5 для предотвращения загрязнения системы, но везде, где возможно, фильтр рециркуляционного воздуха должен иметь тот же класс, что и аналогичный фильтр в основном потоке воздуха;

- для защиты системы вытяжного и удаляемого воздуха требуется фильтр класса не ниже F5;

- следует очищать воздух, удаляемый из кухонь, на первой ступени специальным фильтром для жиров, который можно легко заменять и очищать;

- не следует устанавливать фильтр непосредственно после вентилятора или в местах, где распределение воздуха в поперечном сечении не является однородным;

- общий перепад давления вычисляется и устанавливается с учетом допустимых колебаний потока воздуха, стоимости цикла эксплуатации фильтра и длительности срока службы; поскольку при повторных испытаниях используется грубая (крупнозернистая) искусственная пыль, то эксплуатационные характеристики фильтров (эффективность, пылеемкость и пр.) в реальных условиях эксплуатации будут отличаться от результатов испытаний в лаборатории; эффективность не должна оказываться ниже установленных требований;

- замену фильтров следует проводить, когда перепад давления достигает заданного значения или когда истечет указанный ниже интервал времени (если это произойдет), выбранный по гигиеническим условиям:

- фильтр первой ступени следует менять после 2000 ч работы, но не реже одного раза в год;

- фильтр второй ступени, а также вытяжные и рециркуляционные фильтры следует менять после 4000 ч работы, но не реже чем один раз в два года;

- замену фильтра в соответствии с условиями гигиены следует проводить осенью или после окончания сезона выделения пыльцы или спор; если предъявляются более жесткие требования, то замена фильтров может проводиться также весной после завершения отопительного сезона, с целью удаления запахов продуктов горения;

- замену фильтров следует проводить аккуратно с использованием защитных средств, чтобы предотвратить распространение накопленных загрязнений;

- при утилизации фильтры могут сжигаться в хорошо фильтруемых печах для уничтожения накопленных загрязнений, уменьшения количества отходов и экономии энергии. Фильтры из обычных систем вентиляции могут также вывозиться на свалку.

Системы рекуперации тепла следует также защищать фильтром не ниже класса F6. Роторные рекуператоры тепла следует оборудовать секциями очистки.

Утечки в фильтрах резко снижают их эффективность. В связи с этим следует соблюдать требования к герметичности и отсутствию утечек по ЕН 1886 [6].

А.4 Рекуперация тепла

Рекомендуется предусматривать рекуперацию тепла везде, где осуществляется подогрев приточного воздуха. Исключениями являются производства с высокими теплопотерями и специальные случаи, когда рекуперация неэкономична, например, при очень коротких периодах работы или для предприятий с ограниченными площадями.

При применении рекуперации тепла по принципу "воздух - воздух" следует учитывать следующие факторы:

- виды испытаний установок рекуперации, в том числе на утечку (приведены в ЕН 308[1]);

- допускается рециркуляция вытяжного воздуха для класса ЕТА 1; в то же время следует оценить значение перекрестных утечек, чтобы обеспечить поступление требуемого объема наружного воздуха в помещения;

- для систем с вытяжным воздухом класса ЕТА 2, не допускающих рециркуляции, необходимо обеспечить повышенное давление с приточной стороны установки рекуперации тепла (см. рисунок А.2);

- для систем с вытяжным воздухом класса ЕТА 3 необходимо обеспечить повышенное давление по всей поверхности с приточной стороны по отношению к вытяжной стороне; это условие должно выполняться во всех режимах эксплуатации системы; если применяется рекуператор, через который могут передаваться запахи или загрязнения, например влага, то в вытяжном воздухе может содержаться не более 5% вытяжного воздуха класса ЕТА 3; следует обратить особое внимание на внутреннюю герметичность теплообменника;

- для систем с вытяжным воздухом класса ЕТА 4, как правило, не допускается применение рекуператоров тепла, работающих по принципу "воздух - воздух". В этих случаях следует использовать рекуператоры с промежуточным теплоносителем.

А.5 Удаление вытяжного воздуха

Не допускается распространение загрязнений в здании через воздуховоды и систему вентиляции. Конструкция и обслуживание воздуховодов должны соответствовать ЕН 12097.

К удалению из здания вытяжного воздуха различных классов предъявляются следующие требования:

класс ЕТА 1: - вытяжной воздух может удаляться в общий воздуховод;

класс ЕТА 2: - вытяжной воздух может удаляться в общий воздуховод;

класс ЕТА 3: - вытяжной воздух удаляется, как правило, через отдельные воздуховоды от различных мест одного класса, удаляется наружу или в сборный воздуховод или камеру вытяжного воздуха;

класс ЕТА 4 - вытяжной воздух удаляется наружу отдельными воздуховодами.

Классификация удаляемого воздуха приведена в таблице 4.

Если воздух разных классов собирается в общий воздуховод, то класс воздуха в этом воздуховоде соответствует наихудшему случаю, если доля наиболее загрязненного воздуха превышает 20% общего объема вытяжного воздуха.

А.6 Повторное использование вытяжного воздуха и перетекающего воздуха

Возможность повторного использования вытяжного воздуха зависит от конкретной ситуации.

Для экономии энергии расход приточного воздуха должен быть, по возможности, минимальным. Любые нежелательные выделения (тепло, загрязнение, влага и пр.) следует удалять локальными методами, непосредственно у источника выделений или применять закрытые системы с вытяжкой. В этом случае, а также в большинстве случаев, когда требуется хорошее качество воздуха в помещении, не следует применять рециркуляцию воздуха. Подогрев или охлаждение зоны перед работой (при необходимости) следует выполнять, в основном, рециркуляционным воздухом.

Рекомендации по повторному использованию вытяжного и переточного воздуха приведены в таблице А.2 в соответствии с классификацией по 5.2.2.

Таблица А.2 - Повторное использование вытяжного и переточного воздуха

Класс воздуха*	Возможность повторного использования
ЕТА 1	Допускается рециркуляция и перетекание воздуха в другие помещения
ЕТА 2	Рециркуляция, как правило, не допускается, но возможна передача воздуха в туалеты, умывальники, гаражи и другие аналогичные помещения
ЕТА 3	Не допускается рециркуляция и перетекание воздуха в другие помещения
ЕТА 4	Не допускается рециркуляция и перетекание воздуха в другие помещения
* Классификация удаляемого воздуха приведена в таблице 4.

Для класса ETA 1 допускается рециркуляция воздуха в пределах одной зоны без ограничения. Для класса ЕТА 2 допускается рециркуляция при условии контроля рециркуляционного воздуха.

Примечание - Если повторное использование вытяжного воздуха не допускается, то в проекте должна быть исключена возможность рециркуляции (попадания вытяжного воздуха). Следует обратить особое внимание на герметичность систем рекуперации тепла.

А.7 Тепловая изоляция

Следует предусмотреть теплоизоляцию всех воздуховодов, труб и оборудования с существенной разницей между температурой среды в них и в окружающем пространстве.

Конструкция изоляции должна предусматривать:

- отсутствие образования конденсата на внутренних поверхностях;

- защиту изоляции от повреждений;

- возможность очистки воздуховодов;

- сведение до минимума вредного влияния производства и заменяемых частей на окружающую среду.

Как правило, не допускается применение внутренней изоляции для наружного рециркуляционного и приточного воздуха.

А.8 Герметичность системы

А.8.1 Общие положения

Классификация и методы контроля герметичности воздуховодов круглого сечения приведены в ЕН 12237. Эта классификация используется также для других элементов системы. Требования к герметичности и методы ее контроля для кондиционеров, включая утечку в обходных фильтрах, приведены в ЕН 1886 [6].

Критерием выбора класса герметичности является допустимый процент утечки воздуха в системе в условиях эксплуатации (инфильтрации воздуха в оборудование, работающее при пониженном давлении, или при отсутствии эксфильтрации воздуха из оборудования, работающего при повышенном давлении). Для предотвращения излишних потерь энергии и поддержания необходимого расхода воздуха в системе допустимая утечка не должна превышать 6%.

В зоне, в которой предусмотрено нахождение людей, следует обеспечить необходимый расход наружного воздуха. При наличии утечек в воздуховодах и кондиционере расход воздуха через вентилятор будет выше.

А.8.2 Определение класса герметичности

Ниже приведены требования к определению минимально допустимого класса герметичности. Более высокие требования предъявляются в случаях, если общая площадь поверхности оборудования велика по сравнению с расходом воздуха и утечки могут привести к невыполнению требований к качеству воздуха, риску образования конденсата и пр.

Утечки воздуха в кондиционерах, элементах систем вентиляции и пр. не должны превышать значения утечек по классу герметичности А (см. рисунок А.3). Класс герметичности А также может относиться к открытым воздуховодам, проходящим в помещениях, которые они обслуживают, и в случаях, если перепад давления по отношению к внутреннему воздуху не превышает 150 Па.

Класс герметичности В применяют для воздуховодов, проходящих вне вентилируемого пространства, или для воздуховодов в вентилируемом пространстве, где перепад давления по отношению к внутреннему воздуху превышает 150 Па. Все вытяжные воздуховоды с избыточным давлением, по отношению к воздуху помещения, за исключением вентиляционных камер, должны иметь класс герметичности не ниже класса В.

Класс герметичности С применяют, если перепад между давлением воздуха в воздуховоде и давлением воздуха в помещении исключительно высок или утечка может привести к невыполнению требований к качеству воздуха в помещении, заданным условиям поддержания давления или функционирования системы вентиляции.

Класс герметичности D применяют в специальных случаях.

Максимально допустимая утечка f при испытаниях согласно ЕН 12237 составляет:

- для класса А;

- для класса В;

- для класса С;

- для класса D,

где f - утечка воздуха, ;

- статическое давление, Па.

Зависимость f от р для классов герметичности приведена на рисунке А.3.

А.8.3 Испытания на герметичность

Возможность проведения испытаний на герметичность должна быть предусмотрена на стадии проектирования. Испытания следует проводить для каждой части системы, которая может быть испытана на герметичность установленными методами. Монтаж системы воздуховодов до проведения испытаний должен быть, по возможности, завершен, т.е. установлены все элементы воздуховодов, а кондиционеры и другое оборудование подсоединены к воздуховодам.

До проведения измерений следует выполнить визуальный осмотр и оценить правильность выполнения монтажа системы и наличие видимых повреждений. Если отдельные части системы имеют различные классы герметичности, то эти части следует испытывать отдельно под давлением, соответствующим проектным значениям. Если испытания проводятся совместно, то давление должно соответствовать наиболее высокому классу герметичности, а результаты испытаний следует оценивать по сумме максимально допустимых утечек для различных частей.

А.9 Герметичность здания

Степень герметичности здания должна соответствовать его назначению и типу системы вентиляции. Здания со сбалансированными системами вентиляции (приточно-вытяжные системы с механическим побуждением) должны иметь максимально возможную герметичность, т.е. иметь значение ниже 1,0  для высоких зданий (выше трех этажей) и ниже 2,0  для малоэтажных зданий. Во избежание сквозняков следует не допускать значительных утечек в одном месте здания. Если необходимо ограничить распространение загрязненений, то внутренние стены и полы также должны быть герметичными.

Метод определения приведен в ИСО 9972 или ЕН 13829 [11]. Приведенные выше значения характеризуют герметичность здания в целом. При проведении испытаний должны быть закрыты все двери, окна и другие отверстия, а также приточные и вытяжные вентиляционные отверстия.

А.10 Давление воздуха внутри системы и внутри здания

А.10.1 Общие положения

Относительное давление в здании, его частях и системе вентиляции должно быть задано так, чтобы предотвратить распространение запахов и загрязнений, превышающих допустимые пределы. Не допускается существенное изменение уровня давления при колебании погодных условий. На стадии проектирования следует принять решение по обеспечению герметичности здания, полов и стен, которые влияют на поддержание уровня давления с учетом температуры и ветра. В настоящем стандарте не рассматриваются перепады давления, образуемые системами дымоудаления.

А.10.2 Давление воздуха в здании

Если не заданы специальные требования, то система вентиляции не должна вызывать перепады давления в здании. В условиях сурового климата несколько пониженное давление по отношению к наружному воздуху позволяет предотвратить повреждение конструкций из-за влаги, но отрицательное давление не должно превышать 20 Па.

В районах с повышенным загрязнением наружного воздуха (классы ODA 2-ODA 5) или в зонах, где пониженное давление может вызвать риск повышения концентрации радона, отрицательное давление должно быть минимальным. Здание может проектироваться с учетом повышенного давления. В условиях сурового климата следует учитывать то обстоятельство, что повышенное давление внутри здания не приведет к повреждению материалов из-за влаги.

В некоторых зонах (а также в зданиях, в которых находятся люди) предусматривается повышенное давление по отношению к наружному воздуху или соседним помещениям. Примерами являются чистые помещения и помещения с чувствительным электронным оборудованием.

В зонах с высоким выделением загрязнений следует предусматривать непрерывный контроль перепадов давления. Давление воздуха на лестничных клетках, в коридорах и других проходах следует задавать таким образом, чтобы не было перетоков воздуха из одних помещений в другие.

А.10.3 Давление воздуха в помещении

Следует предусматривать повышенное давление с целью обеспечения перетока воздуха из чистых помещений в менее чистые помещения.

А.10.4 Давление воздуха в системе

Не допускается распространение загрязнений в здании через воздуховоды или систему вентиляции. Не допускается использование разных вентиляционных систем для одной и той же зоны здания, если это может привести к неконтролируемым изменениям уровня давления.

Высотные здания следует разделять по вертикали на несколько зон вентиляции. Расстояние по вертикали , м, между наиболее низкой и высокой точками приема воздуха в пределах одной зоны не должно превышать значения, вычисляемого по формуле

, (А.1)

где - температура воздуха в помещении, °С;

- расчетная температура наружного воздуха в зимних условиях, °С.

Пример 1 - Если температура воздуха в помещении - плюс 21°C и расчетная температура наружного воздуха минус 14°С, то расстояние по вертикали между наиболее низкой и высокой точками приема воздуха не должно превышать 17 м.

В ином случае систему следует оборудовать дроссельными клапанами потока воздуха или другими аналогичными устройствами для автоматической компенсации эффекта дымовой трубы.

А.10.5 Давление воздуха в оборудовании

Перепады давления на фильтрах, секциях фильтров, дроссельных клапанах и секциях смешивания в кондиционерах должны быть заданы по ЕН 13053 [10]. Требования к установкам рекуперации воздуха приведены в А.4.

Для систем с изменяющимся потоком воздуха следует задавать следующие дополнительные требования:

- к максимальному изме