Вентиляция в жилых многоквартирных домах
Блеск и нищета современных высотных жилых зданий.
Жизнь в современном мегаполисе подчиняется не только объективным факторам, но и в значительной степени субъективным веяньям моды.
К веяньям моды относится и строительство высотных жилых зданий.
В высотках многие технические вопросы обеспечения инженерной инфраструктурой на столько обостряются, что становятся реальной технической проблемой.
К одной из таких проблем в высотном жилье относится и система вентиляции.
К высотным зданиям относятся здания выше 16 этажей (высота 50 м).
В чём главное отличие высотных жилых зданий?
С точки зрения вентиляции высотные здания отличаются увеличенной ветровой нагрузкой, какой не испытывают привычны со времён СССР типовые застройки равновысотными домами 9 и 12 этажей.
Тут важна не только абсолютная высота здания, но и его равная высота с окружающими домами.
Проблема высотных зданий возникали и в типовых 16-этажных башнях, когда они стояли в окружении низкой 5–9 этажной застройки (см.рис. 1). В этом случае возвышение на 7 этаже выше уровня общего рельефа делало верхние этажи сильно продуваемыми ветрами.
Рис. 1. Потоки ветра вокруг высокого здания, сильно возвышающегося над общей застройкой.
Проблема естественной вентиляции в продуваемых домах.
Что такого страшного в продуваемости ветром, если у на есть окна с плотными стеклопакетами?
Замечание верное, но с оговорками.
Если у вас окна могут открываться, то они уже не являются «плотными» или «герметичными».
По факту в квартирах всегда устраивают открываемые окна или форточки для проветривания.
Именно взаимодействие ветра с этими форточками вызывает возникновение проблем с естественной вытяжкой из кухонь и санузлов.
Так в современных жилых домах по действующему новому нормативу по вентиляции (СП60–2020), допускается все вытяжные воздуховоды из отдельных квартир на одном этаже сводить в один общий сборный воздуховод, располагаемый в общем коридоре следующего этажа данного подъезда.
Именно такое объединение в общий воздуховод вытяжек из разных квартир с выходами на разные фасады дома и породило сильную проблему с функционированием естественных вытяжек.
Проблема эта выражается в произвольном перетекании неприятных запахов из одной квартиры в другую.
Чтобы разобраться с сутью проблемы необходимо сначала объяснить как взаимодействует с ветром одиноко возвышающееся здание.
Ветровой напор на стену здания
При обдувании ветром отдельно стоящего здания возникает сложная картина воздушных потоков, стремящихся это здание как-то обогнуть.
Так со стороны прихода потока ветра на стене дома возникает небольшое избыточное давление воздуха, а с обратной «теневой» стороны возникает небольшое понижение давления воздуха (см.рис. 2)
Рис. 2. Распределение давления воздуха на противоположных фасадах при обдувании здания ветром.
Рис. 3. Картинка из учебника: Распределение давления воздуха на различных частях здания при обдувании здания ветром.
В результате появления такой разницы давления возникает «динамическая тяга» в вытяжной системе.
Вот только в случае современной системы с объединением всех вытяжек на этаже эта «тяга» вытягивает грязный воздух уже не на крышу (как положено по проекту), а в сторону квартиры на «теневом» фасаде. (см.рис. 4–5)
В результате в высотках в ветреную погоду в квартиры на «теневой» стороне начинают интенсивно заходить неприятные запахи из квартир с «наветренной» стороны дома.
Рис. 4. Схема присоединения квартирного воздуховода к общему сборному воздуховоду с «сателитом». Где «сателит»- это вертикальный участок воздуховода с этажа на этаж, который при пожаре препятствует распространению горячего дыма из общего стояка вниз по воздуховоду в квартиру без пожара.
Рис. 5. Схема присоединения квартирного воздуховода к общему сборному воздуховоду с ОЗК. Где ОЗК- это «Огнезадерживающий Клапан», который при пожаре автоматически закрывается и препятствует распространению горячего дыма из квартиры с пожаром в общий воздуховод.
Методы борьбы с межквартирными перетоками воздуха.
Для того чтобы избежать опрокидывания естественной вытяжки с при ходом чужих запахов в соседние квартиры необходимо изменить схему вентиляции в жилых домах.
Для этого не требуется даже менять нормативы, а достаточно лишь принять правильное решение на этапе проектирования дома.
В качестве решения проблемы может быть такое решение, где от каждой квартиры тянется отдельный воздуховод до крыши дома. (см.рис. 6)
Рис. 6. Схема естественной вытяжки из квартир с независимыми индивидуальными воздуховодами от каждой квартиры до кровли. Объединение воздуховодов от квартир нигде не происходит, а следовательно никаких перетоков запахов из квартиры в квартиру уже невозможно в принципе при любом направлении и силе ветра.
Правда, принять решение о структуре системы естественной вытяжки может только «застройщик-инвестор» в «Техническом задании» для проектировщиков, где прописаны основные критерии и качественные решения по всем важным системам.
Предполагаема система ВЕ с индивидуальными поквартирными воздуховодами может оказаться достаточно громоздкой и материалоёмкой, что приведёт к большим затратам на этапе строительства и снижению прибыли инвестора. Основным предметом торговли в жилом строительстве является вовсе не «комфорт жителей», а «продаваема жилплощадь». Именно за всяческое увеличени «продаваемых площадей» всегда борется инвестор, даже в ущерб качеству работы системы вентиляции.
Для выяснения стоимости разных вариантов системы ВЕ проведём сравнение реальных размеров и стоимости вариантов: с сателитом, с ОЗК и индивидуальные поквартирные воздуховоды.
Оценка системы ВЕ с «сателитами» и индивидуальными поквартирными воздуховодами
Для одного квартирного стояка из 16 квартир потребуется 1 воздуховод Ф500 мм длиной 50 м и 16 воздуховодов по 3 м.п. для сателитов. В варианте с индивидуальными воздуховодами потребуется 16 воздуховодов Ф125 мм средней длиной 25 м или общая длина 16×25=400 м.п.
Цена Ф125- 430 руб/м.п.
Цена Ф500- 2600руб/м.п
В варианте с сателитами получим общую стоимость
50×2600+16×3*430=150640 руб
Округлим до 151 тыс.р
В варианте с поквартирными воздуховодами получим общую стоимость
16×25*430=172000 руб
Ровно 172 тыс.р
Разница стоимостей материалов составляет
172–151=21 тыс.руб.
В стандартном подъезде таких стояков от 4-х до 8-и штук.
Что даёт прибавку цены
21×4= 84 тыс.р
Или около 1,5 тыс.руб. на одну из 64 квартиру.
Вопрос остаётся в том: «А готовы ли в покупатели переплатит 1,5 тыс руб за квартиру, где никогда не будет вонять запахами горелой еды из чужой кухни?»
Полагаю , что ответ очевиден: Любой здравомыслящий человек не задумываясь отдаст лишние 2 тыс.р и даже 10 тыс.р, только чтобы у него никогда не воняло чужой кухней, а сам он имел право включать в свой персональный воздуховод любой свой вентилятор.
Ведь по СП60 в общую вытяжку запрещено подключать свои персональные вентилятор:
7.1.10 Не допускается подключение индивидуальных кухонных вытяжек и других устройств с встроенным вентилятором к воздуховодам вытяжных систем (включая сборные воздуховоды), обслуживающих также другие квартиры.
Экономика для застройщика
При прокладке вытяжных воздуховодов свозь этажи дома до кровли требуются выгороженные вентиляционные шахты, площадь которых при разных вариантах систем вентиляции будет различна (см.рис. 7)
Рис. 7. Пример различных компоновок воздуховодов системы вентиляции:
А- поквартирные отдельные воздуховоды ВЕ до кровли диаметром Ф125 мм,
Б- система ВЕ со сборным стояком Ф500 мм для 16-ти квартир,
В- принудительная вытяжка с зауженным воздуховодом Ф315 для стояка на 16 квартир,
Г- поквартирные отдельные воздуховоды ВЕ до кровли диаметром Ф100 мм с уменьшенным расходом воздуха (80 м3/ч),
Д- поквартирные отдельные воздуховоды до кровли принудительной вытяжки из санузлов диаметром Ф80 мм с уменьшенным расходом воздуха (50 м3/ч),
Е- вертикальный воздуховод Ф630 системы ДУ из оцинкованной стали.
При этом потери площади от вентиляционных шахт ВЕ на весь подъезд составит :
дS=0,36×4*16=23 м.кв
При цене продаваемой площади жилья в Москве на уровне около 300 тыс.р/м2 потеря стоимости от шахт вентиляции на подъезд составит:
23×300=6900 тыс.р
Или потери стоимости квартиры на вентиляционные шахты около 108 тыс.руб. на каждую квартиру.
Таким образом, потери денег от выгородок под вентиляционные шахты в 7 млн.р. в сравнении со стоимость жестяных воздуховодов в 172 тыс.р. отличается практически в 40 раз.
Из чего можно сделать вывод, что для условий Москвы выгоднее заузить сечение шахт в 2 раза и сделать их принудительно вентилируемыми, немного потратив дополнительных денег на вытяжные вентиляторы.
При этом канальный вентилятор с расходом 1500 м3/ч при давлении 100Па стоит около 20 тыс.руб, а 4 шт. на подъезд потребуют менее 100 тыс.руб. дополнительных затрат на оборудование.
Таким образом, установка дешёвого вытяжного вентилятора на каждый квартирный стояк способна сэкономить по 3–4 млн на каждом подъезде только за счёт выигрыша на площади вентиляционных шахт при уменьшении сечения воздуховодов, за счёт отказа от естественной тяги и соответствующем росте скорости воздуха в воздуховодах.
В идеальном для жильцов варианте застройщику нужно прокладывать отдельные воздуховоды Ф100 мм или даже Ф80 мм от каждой квартиры до кровли, а вытяжной вентилятор с расходом 100 м3/ч и давлением 100Па ценой в 5–8 тыс.руб просто дарить покупателю в комплекте с квартирой.
Таким образом застройщик сможет избавить себя вообще от всех проблем с эксплуатацией общедомового дополнительного оборудования, но обеспечивая себе 2-х кратную экономию на площадях вертикальных воздуховодных шахт.
В провинции, где цена площади квартиры в 3–5 раз ниже московских, целесообразность перехода на принудительную вытяжку не так очевидна.
Оценка целесообразности применения ОЗК вместо «сателита»
Также в зависимости от стоимости квадратного метра жилой площади можно оценить экономическую выгоду применения варианта с ОЗК вместо «сателитов».
Применение ОЗК приводит к экономии площади на выгородку под «сателит»:
0,15×0,15=0,0225 м.кв/шт
Если цене клапана с сервоприводом около 8 тыс.руб (см.рис. 8) , то применение ОЗК будет выгодно при цене за 1 м.кв:
8/0,0225=355 тыс/.м.кв.
То есть удорожание технической системы ВЕ за счёт установки ОЗК в каждой квартире экономически оправдано только в самых дорогих элитных жилых зданиях в Центре Москвы.
А в остальной массовой застройке даже «бизнес-класса» в Москве, и тем более по всей остальной площади страны вариант с ОЗК в жилых многоквартирных домах экономически убыточен.
Рис. 8. ОЗК с электромеханическим сервоприводом для системы естественной вытяжки многоквартирного дома.
Экономия на площади выгородок шахт под вентиляционные стояки систем ВЕ за счёт двойного использования систем «Дымоудалени при пожаре» (ДУ).
В целях минимизации потери площади и увеличения прибыли застройщики используют в качестве вертикального коллектора системы общеобменной вытяжки из квартир уже существующую и обязательную систему «Дымоудаления при пожаре».
Такое двойное использование систем ДУ также разрешается согласно СП60–2020.
Система ДУ традиционно (согласно расчёта) имеет диаметр не менее Ф600 мм. (см.рис. 7-Е)
Если использовать воздуховод ДУ для общеобменной принудительной вытяжки из квартир, то это позволяет собрать в него вытяжки со всех 4-х квартир на этаже по всем 16 этажам.
При таком двойном использовании системы ДУ можно вообще отказаться от выгородок для вертикальных коллекторов ДУ. При этом достигается максимально возможная экономия площади из-под стояков систем ВЕ, тогда как система ДУ и так обязана присутствовать в зданиях выше 28 м (10 этажей и более).
Децентрализованная локальная вентиляция.
В пределе можно вообще отказаться от общедомовой вытяжки и перейти исключительно на проветривание с фасада, что позволяет существующий СП60–2020 в ниже приведённом пункте, где «зелёным» я выделил пункты с явным разрешением на применение местных систем поквартирной вентиляции через окна и отверстия на фасаде, а «красным» выделен пункт, по которому вообще формально можно запретить устройство систем ВЕ с общим коллектором для многоквартирных домов. :
При применении локально-поквартирных систем вентиляции с выходом на фасад вся ответственность за устройство вентиляции ляжет на владельца квартиры, что избавит «застройщика» от каких- либо претензий на запахи из чужих квартир по отсутствующей общедомовой системе вентиляции.
При устройстве поквартирной индивидуальной вентиляции допускается объединять в единую систему вытяжки от кухни и санузлов согласно того же СП60–2020:
Работоспособность систем ВЕ в высотных домах.
При внимательном чтении СП 60 оказывается, что для высотных здании организовывать естественную вентиляцию с объединением всех этажей на высоту в 50 м становится практически не допустимо, так как расчётная тяга либо недостаточна летом, либо избыточна зимой.
Так по СП60–2020 для расчёта систем ВЕ выбрана всего одна температурная точка при +5С на улице, при которой располагаемая тяга вертикального участка системы ограничена величиной 0,7Па/м.п.
Данное давление «естественной тяги» обеспечено разность плотностей воздуха 1,2 кг/м3 при Т=+20С в помещении и плотностью 1,27 кг/м3 при уличной температуре Т=+5С.
В остальное время система ВЕ работает непредсказуемым образом, то есть:
— совсем не работает в летнюю жару без ветра,
— слишком сильно тянет воздух в зимние холода.
Таким образом СП60, не давая прямого запрета на устройство ВЕ в многоквартирных высотных домах, тем не менее ограничивает проектировщика так, что он вынужден принимать решения об использовании индивидуальных систем вентиляции в каждой квартире или требует организации принудительной приточно-вытяжной общедомовой системы вентиляции.
При этом по СП60–2020 строго и явно запрещается к системе ВЕ самостоятельно присоединять вентиляторы в санузлах или мощные вытяжки от кухонных «зонтов» над плитой.
Тот же СП60–2020 в тоже время практически снимает любые ограничения для применения локальных поквартирных систем приточно-вытяжной вентиляции:
Заключение и выводы:
Из всего выше сказанного можно сделать несколько выводов.
1. Застройщик всегда будет экономить свои деньги на строительных затратах и будет стараться выжать максимум выгоды от продаваемых площадей.
2. Системы вентиляции в проектах жилых домов будут всячески заужаться с целью обеспечить максимизацию прибыли «застройщика» (см.п.1).
3. Застройщику плевать на комфорт будущих жителей.
4. При наличии в квартире открываемых окон житель квартиры сам вправе обеспечить себе комфорт в квартире с помощью локальных систем вентиляции, используя для этого набор мелких локальных систем, например:
бризеры в комнатах + вытяжки из кухни и с/у на фасад.
5. Если у вас в многоквартирном доме из общедомовой вентиляции пахнет неприятными запахами от соседей, то вы имеете полное право эти системы вентиляции у себя полностью заглушить, а вентиляцию своей квартиры обеспечить себе индивидуально (см.п.4).
