Ремонт дома

При проектировании систем вентиляции в офисных зданиях наибольшеевнимание, как правило, уделяется энергосбережению, в то время каквопросы здоровья и работоспособности сотрудников, а такжеэксплуатационные расходы по поддержанию работоспособности вентиляциипрактически выпадают из рассмотрения. Системы вентиляции с управлениемпо уровню CO₂ (DCV) охватывают все перечисленные вопросы в комплексе.

В любом здании существует как минимум два источника загрязнения. Первым источником являются собственно строительные материалы, применяемые при возведении здания, дающие более 50% всех загрязнений. Вторым источником являются выделения, образующиеся в результатежизнедеятельности людей внутри здания. Именно этот фактор, являясьпеременной величиной, определяет необходимость автоматическогоизменения скорости воздушного потока в помещениях, рациональногоиспользования электроэнергии и, в конечном счете, возможность сниженияэксплуатационных расходов. Поскольку уровень CO₂ в помещенииявляется одним из основных критериев присутствия там людей, он и былвзят за основу при проектировании системы DCV.

Стандарт ASHRAE 62-2001 «Вентиляция для обеспечения приемлемогокачества воздуха внутри помещений» определяет минимальные требования квентиляции помещений, необходимой для обеспечения приемлемого качествавоздуха внутри помещений. Чтобы соответствовать этому стандарту, система вентиляции должна обеспечивать надлежащее растворениеприсутствующих в помещении загрязнителей. Однако, поскольку приемлемыйуровень CO₂ в стандарте не указан, каких-либо однозначных критериев, определяющих соотношение уровня CO₂ и объема поступающего в помещение воздуха, не имеется.

Рисунок 1. Модель двухкамерной системы и расчет объема поступающего воздуха

Чтобы установить эту взаимосвязь, предлагаем рассмотреть математическую модель, описывающую изменение уровня CO₂ и принять некоторые допуски в этом плане. Взаимосвязь между уровнем CO₂и скоростью воздушного потока может быть описана при помощи простейшейдвухкамерной модели, приведенной на рисунке 1. Данная модельустанавливает соотношение уровня CO₂ (внутри помещения и вне его) к объему воздуха из расчета на одного человека при выполнении следующих условий:

• находящиеся в помещении люди производят постоянное количество CO₂, обозначенное N (в литр/сек на одного человека), то есть обмен веществ, рацион и уровень активности идентичны;
• концентрация CO₂ в наружном воздухе обозначается как Co Воздух подается в помещение в постоянном объеме Vo (в литр/сек на одного человека);
• уровень CO₂ внутри помещения обозначен как Cs и является показателем степени заселенности зоны обслуживания.

При скорости V=7,5 литр/сек, при предполагаемом уровне выделения CO₂ N=0,31 литр/мин на человека получаем, что уровень CO₂ внутри помещения приблизительно на 700ppm выше уровня CO₂ вне помещения. Учитывая разницу в уровне CO₂, получаем:

Cs – Co = N/V,

или

0,31/(7,5?60 л/мин) = 700 ppm

Эти расчеты представляют собой математическое обоснованиетребований к вентиляции для обеспечения комфортных условий работы впомещении. Проведенные исследования показали, что для устранениянаходящихся в воздушной среде продуктов жизнедеятельности человеканеобходим воздушный поток, имеющий скорость 7 литр/сек. на человека. Полученное же в расчетах значение 700 ppm является уровнем CO₂,описанным в стандарте ASHRAE 62-2001: «Условия воздушной среды, связанные с содержанием в воздухе продуктов жизнедеятельности человека, считаются комфортными, если система вентиляции обеспечивает уровень CO₂ в помещении ниже 700 ppm над уровнем CO₂ вне помещения».

Рисунок 2. Зависимость выделения CO₂ от уровня физической активности

Как уже говорилось, более 50% всех загрязнителей воздуха впомещении не являются следствием жизнедеятельности человека и не могутопределяться лишь при помощи контроля уровня CO₂.

Разница в 700 ppm прекрасно подходит для оценки зоны обслуживанияна предмет адекватной вентиляции помещения и устранения продуктовжизнедеятельности из воздушной среды в соответствии с требованиямисоответствующего стандарта. Принятый в модели уровень выделения CO₂основан на минимальном уровне физической активности (0,31 л/мин начеловека). Поэтому любое увеличение уровня активности сотрудников офиса(N) вызовет рост соотношения уровня CO₂ в помещении, полученного в расчете, и может отрицательно сказаться на ожидаемом снижении эксплуатационных затрат.

Точность результатов будет выше при условии постоянной скоростивоздушного потока и неизменном количестве находящихся в офисесотрудников. Но такой метод лучше всего подходит для бытовойэкспресс-диагностики состояния воздушной среды в закрытых помещениях. Как показано на рисунке 2, уровень CO₂ колеблется взависимости от уровня физической активности находящихся в помещениилюдей. К тому же, он напрямую зависит от их рациона питания и состоянияздоровья. Поэтому пренебрежение этими факторами чревато серьезнымипогрешностями в расчетах.

Система DCV, предназначена для применения в динамически меняющихсяусловиях, которые не всегда можно описать с помощью функциональнойматематической модели. Например, очень важно в каком месте установлендатчик CO₂ и его характеристики.

При установке датчиков CO₂ важно обращать внимание на следующие технологические параметры:

• погрешность;
• точность измерения;
• устойчивость к воздействию температуры;
• пыле — и влагозащищенность;
• устойчивость к воздействию солнечных лучей;
• частота настройки;
• устойчивость к механическим вибрациям;
• устойчивость к электрическим помехам;
• места размещения датчиков;
• количество датчиков;
• методика усреднения результатов замера группой датчиков;
• совокупной погрешности измерений группы датчиков.

Уровень CO₂ на улице во многом зависит отгеографического расположения и времени года. Его обычно не измеряют, поскольку имеющиеся датчики CO₂ обладают большойпогрешностью при высоких скоростях воздушного потока и плохофункционируют при низких температурах. Но при отсутствии внешнихдатчиков, система DCV позволяет решить проблему недостаточнойвентиляции воздуха внутри помещения при помощи специальных датчиковскорости воздушного потока, поступающего в систему извне. Они позволяютустанавливать минимальный уровень скорости потока при отсутствии людейв помещении и максимальный уровень по достижению предельно допустимогоуровня CO₂ в офисе.