Как улучшить циркуляцию воздуха в комнате без окон

Помещения без окон не получают «естественного» разрешения. Напротив, они требуют более тщательной инженерной проработки: надежной подачи наружного воздуха, надежной вытяжки, контролируемого распределения давления, приемлемого уровня шума и энергоэффективности, не превышающей бюджет. В этом руководстве обобщены методы, соответствующие нормативным требованиям, и прагматичные рабочие процессы для инженерно-технических групп, отвечающих за подачу воздуха в помещения, где его нет.

Что означает успех? Привод наружного воздуха и вытяжка в соответствии с выбранным нормативным планом, измеренные соотношения давления (например, отрицательное давление в туалетах по отношению к соседним зонам), фильтрация, действительно улавливающая мелкие частицы, уровни шума, соответствующие нормам NC/RC, и системы управления, регулирующие работу в зависимости от присутствия людей. Давайте рассмотрим конкретные примеры.

1) Определите базовый уровень: чего ожидают коды.

• Стандарт ASHRAE 62.1 (для нежилых помещений) описывает процедуру расчета скорости вентиляции (VRP), которая объединяет расчет на человека и расчет на площадь этажа для определения наружной вентиляции в зоне дыхания (Vbz). Стандарт часто обновляется; структуру и последние уточнения см. в дополнениях 2023 года, обсуждаемых в [ссылка на документ]. ASHRAE 62.1 дополнения b и ab (2023) Обзор. Рассчитайте Vbz, примените коэффициент эффективности вентиляции системы и проверьте соответствие принятым в вашем регионе нормам.

• В Европе стандарт EN 16798-1, метод 1, использует потоки воздуха, основанные на количестве людей и площади, с категориями воздуха в помещениях I–III. Категория II обычно используется для нежилых помещений; см. структуру и типичные значения по умолчанию для каждой категории, приведенные в [ссылка на стандартную формулу]. Рекомендации REHVA по качеству внутренней среды (2025 г.)Всегда сверяйтесь с официальной таблицей для вашего типа помещения.

• Во многих юрисдикциях вытяжная система в туалетах и ​​санузлах соответствует Международному механическому кодексу, который устанавливает минимальные нормы вытяжки для каждого типа оборудования и категории помещения. Необходимо подтвердить соответствие местным требованиям. IMC 2024, Глава 4 Вентиляция и размер, позволяющий поддерживать отрицательное давление в прилегающих помещениях.

• Фильтрация: Для нежилых зданий общепризнанным базовым показателем является MERV 13 или ISO 16890 ePM1 ≥50% для систем рециркуляции воздуха, как указано в [ссылка на документ]. Часто задаваемые вопросы ASHRAE по фильтрации и дезинфекцииПроверьте запас мощности вентилятора с учетом соответствующего падения давления и рассмотрите возможность использования ступенчатых фильтров.

• Шум и акустика: Целевой диапазон шума должен быть нейтральным, с низким уровнем шума, соответствующим назначению (например, в офисах и конференц-залах часто используется шум в диапазоне NC 25–35). Методы и принципы проектирования подробно описаны в [ссылка на документ]. Справочник ASHRAE по контролю шума и вибрации (2024).

2) Преобразование требований в проект: пошаговый алгоритм действий

Шаг 1 — Количественная оценка нагрузки и расчет проектных потоков.

• Определите профиль занятости и технологические нагрузки. Для офисов и переговорных комнат определите пиковое количество людей и реалистичные графики работы. Используйте ASHRAE 62.1 VRP или EN 16798 Метод 1 для расчета концентрации наружного воздуха на человека и в помещении, а затем примените коэффициент эффективности вентиляции системы. Если вы рассматриваете возможность использования вентиляции с регулированием по потребности (DCV) в переговорных комнатах, выберите заданные значения CO2 в соответствии с рекомендациями вашего стандарта и проверьте размещение и калибровку датчиков. Зачем гадать, когда можно рассчитать?

Шаг 2 — Выберите топологию системы

• Для внутренних зон, Выделенный наружный воздух Системы (DOAS) в сочетании с оконечными устройствами работают хорошо. Рассмотрите возможность использования рекуператора энергии (ERV/HRV) для рекуперации энергии между выхлопом и подачей. Выбирайте устройства с сертифицированными характеристиками (сертификаты Eurovent/AHRI) и подтвердите эффективность по явной энергии/энтальпии при расчетном расходе воздуха и давлении. Обеспечьте фильтрацию не менее чем MERV 13/ePM1 ≥50% после рекуперации энергии; во многих проектах используются двухступенчатые фильтры (например, MERV 8 предварительный + MERV 13 заключительный) для регулирования повышения давления и интервалов обслуживания.

• Внутренние ресурсы: Для ознакомления с техническими характеристиками посетите страницы продукции airwoods, посвященные решениям для рекуперации тепла и обработки свежего воздуха, таким как... Вентилятор с рекуперацией энергии EcoFlex и Потолочный тепловой насос Airwoods с рекуперацией энергии, производительностью 350 куб. м/ч.Используйте их в качестве отправных точек для оценки электростатического поля, эффективности и возможностей управления при подготовке основы проектирования.

Шаг 3 — Воздуховоды и воздухораспределительные устройства, которые непосредственно смешивают воздух.

• В конференц-залах избегайте короткого замыкания между приточным и обратным воздуховодами. Размещайте диффузоры для обеспечения перемешивания воздуха в зоне пребывания людей; при использовании стратегий вытеснения воздуха проектируйте с самого начала и избегайте несанкционированной модернизации. Изолируйте воздухозаборники наружного воздуха от вытяжных отверстий и источников загрязнения. Выбирайте классы герметичности воздуховодов и методы герметизации в соответствии с вашими целями в области энергоэффективности и ввода в эксплуатацию; обеспечьте доступ для очистки и замены фильтров.

Шаг 4 — Создание давления и балансировка

• Обеспечьте отрицательное давление в туалетах по отношению к соседним помещениям; в офисах — нейтральное или слегка положительное давление по отношению к коридорам, чтобы загрязняющие вещества перемещались в более чистые зоны. Предусмотрите пути переноса (поддверные проемы или решетки) в соответствии с вашей стратегией пожарной безопасности и противодымной защиты. Проверяйте показания перепада давления (Па) и простую визуализацию дыма во время проверки противопожарной безопасности. Рассматривайте давление как «регулятор потока» для вашего воздушного потока — если пути заблокированы, потоки не будут направляться туда, куда вы хотите.

Шаг 5 — Интеграция системы управления и BMS

• Используйте расписания и сигналы присутствия для снижения потока воздуха в периоды, когда помещение пустует. Применяйте регулирование постоянного тока в помещениях с высокой изменчивостью параметров; добавьте контроль влажности к работе рекуператоров тепла в условиях влажного или холодного климата (байпасное или колесное управление, предотвращение замерзания). Отслеживайте ключевые параметры: положение заслонки подачи наружного воздуха, скорость вращения вентиляторов подачи/возврата, уровень CO2, давление в помещении и перепад давления на фильтре. Сигнализируйте о выходе за пределы допустимых значений и неисправностях датчиков.

3) Ввод в эксплуатацию, тестирование и текущая проверка.

Применяйте структуру стандарта ASHRAE 202 и руководства 0 для требований заказчика к проекту (OPR), обоснования проекта (BOD), функционального тестирования и документации. Ввод в эксплуатацию не должен быть сложным, но он должен быть тщательным.

Контрольный список ввода в эксплуатацию и TAB

• Проверьте потоки наружного, приточного и вытяжного воздуха на терминалах; задокументируйте расчеты от Vbz до системных потоков воздуха.

• Подтвердите потоки вытяжной воды в унитазах по количеству/категории сантехнических приборов; продемонстрируйте наличие отрицательного давления в прилегающих помещениях.

• Проверьте эффективность рассеивания/смешивания или вытеснения света диффузором; отрегулируйте балансировку, чтобы исключить короткое замыкание.

• Измерьте уровень CO2 в помещениях с высокой плотностью населения под нагрузкой и подтвердите заданные значения DCV и точность датчиков.

• Проверьте правильность установки фильтра и базовый перепад давления; запрограммируйте сигналы тревоги при достижении соответствующих пороговых значений перепада давления.

• Подтвердите соответствие критериям уровня шума (NC/RC) в репрезентативных помещениях; при выходе за пределы допустимых значений примените меры по снижению уровня шума или звукоизоляции.

• По возможности, протестируйте последовательности действий по борьбе с обледенением и обходу систем рекуперации тепла в условиях, приближенных к рециркуляционным.

Текущая проверка

• Ежемесячно анализируйте и отслеживайте тенденции: пиковые значения CO2, расход воздуха в помещениях (занятых/незанятых), перепад давления в фильтрах и любые срабатывания сигнализации о повышении давления. По возможности, привязывайте замену фильтров к повышению перепада давления, а не к фиксированному графику. Повторно проверяйте расход воздуха после существенных изменений в составе арендаторов или планировке помещений.

4) Применение на основе конкретных примеров

Рассмотрим кластер конференц-залов без окон, обслуживаемый системой DOAS с рекуперацией энергии и отдельным внутренним туалетным блоком. Практический подход заключается в выборе наружного блока на основе рекуператора энергии, обеспечивающего расчетное значение Vbz для пиковой загрузки конференц-залов, при этом возвращая отработанный воздух через общий вытяжной канал или выделенный канал вытяжки рекуператора энергии. Рекуператор энергии снижает нагрузку на систему отопления/охлаждения приточного воздуха, а двухступенчатый фильтр обеспечивает показатель MERV 13/ePM1 ≥50% после блока рекуперации энергии. Рекуператор энергии, работающий на основе данных о загрузке, снижает потоки воздуха между совещаниями; система управления зданием (BMS) отслеживает уровень CO2 и перепад давления на фильтре для обеспечения непрерывной работы. Для получения информации о характеристиках продукта и параметрах энергоэффективности/электростатических давлениях см. Airwoods. Коммерческие варианты рекуперации тепла.

В туалетной части установлены специальные вытяжные стояки, размеры которых соответствуют местным требованиям IMC/ASHRAE, поддерживается проверенное отрицательное давление в соседних помещениях, а приточный воздух кондиционируется по каналу DOAS, предотвращая распространение запахов. Результат: вентиляция и герметизация, соответствующие нормам, с разумным рекуперированием энергии и поддающейся проверке эффективностью.

5) Подводные камни, которых следует избегать, и как их исправить

Распространение запахов из туалетов в офисы обычно происходит из-за недостаточной мощности вытяжной системы, отсутствия пути для приточного воздуха или неисправности системы регулирования давления. Решение простое: проверьте вытяжную систему для каждого прибора/категории, обеспечьте свободный путь для приточного воздуха из более чистых помещений и подтвердите отрицательное давление с помощью измерений дыма и давления в атмосфере во время контрольно-измерительных работ и в процессе обычной эксплуатации.

Короткое замыкание в переговорных комнатах происходит, когда форсунки подачи воды направляют её непосредственно в обратные потоки или когда диффузоры расположены в застойных углах. Измените расположение терминалов, чтобы обеспечить смешивание воздуха в занимаемой зоне, проверьте дальность действия и индукцию в расчетных потоках, а также используйте вычислительную гидродинамику (CFD) для сложных геометрических форм или конференц-залов с высокой степенью риска.

При выборе вентиляторов часто не учитывается повышение давления в фильтре. Необходимо предусмотреть запас на остаточное перепад давления, отслеживать изменения с помощью датчиков и поэтапно регулировать фильтрацию для увеличения интервалов между заменами. Если вентиляторы будут работать с перепадами давления при запуске, вам придётся бороться с проблемами на протяжении всего срока службы системы.

В системах рекуперации тепла для холодного климата может образоваться иней, если не настроены стратегии размораживания или обхода. Подтвердите правильность управления скоростью вращения колес или последовательности предварительного нагрева/обхода и протестируйте их в условиях, приближенных к рециркуляционным. Добавьте сигналы тревоги о неисправностях, чтобы заклинивший обходной канал не оставался в системе в течение сезона.

Заключение: Ваши дальнейшие шаги

• Выберите свой путь соответствия требованиям (ASHRAE 62.1 VRP или EN 16798 Метод 1), произведите расчеты для фактического количества пользователей и задокументируйте обоснование проекта.

• Выберите решение ERV/DOAS или AHU с сертифицированными характеристиками и уровнем фильтрации на выходе не менее MERV 13/ePM1 ≥50%; проверьте запас мощности вентилятора для перепада давления фильтра.

• Спроектируйте воздуховоды, концевые элементы и соотношения давления таким образом, чтобы избежать короткого замыкания и распространения запахов; спланируйте доступ и способы снижения уровня запахов.

• Комиссия по стандартам ASHRAE 202 определяет принципы и тенденции, а также важные показатели.

Если вам необходима готовая техническая поддержка или пакеты данных о продукции для систем рекуперации тепла/систем управления потоком воздуха в помещениях без окон, наша инженерная команда в airwoods поможет согласовать проектные цели с сертифицированным оборудованием и системами управления.