Естественная и искусственная вентиляция школьного здания


Различают два основных способа вентилирования помещения - вентиляцию естественную и искусственную.

Под естественной вентиляцией понимают такое вентилирование, при котором в помещение вводится воздух из окружающей здание атмосферы без какого-либо изменения его физических свойств - температуры, влажности, запылённости и пр. Побудителем в этом случае являются естественные силы природы - сила ветра и разница температур воздуха помещения и атмосферного.

Под искусственной вентиляцией понимается такое вентилирование, при котором атмосферный воздух вводится в помещение при помощи искусственных побудителей (электромотор). При этом вводимый воздух чаще всего подвергается предварительной обработке с целью придания ему соответствующих физических свойств, наиболее благоприятствующих жизнедеятельности находящихся в помещении людей.

Естественная  вентиляция осуществляется:
а) через поры материала наружных ограждений (стен) здания;
б) через щели и трещины, остающиеся в конструкции стен, окон (рам), дверей, пола;
в) через двери и остающиеся незамазанными круглый год окна;
г) через специально устраиваемые приборы для усиления вентиляции - форточки,
фрамуги.

Вентиляция помещений через стены зависит от воздухопроницаемости материала. Лучшими по воздухопроницаемости материалами являются сосновое дерево и кирпич. Внутренняя и наружная отделка, окраска масляной краской, оклейка обоями, (особенно глянцевыми), а также сырость стен здания резко снижают и даже полностью уничтожают воздухопроницаемость стен.

Через неплотности строительных конструкций (оконные рамы, двери, вмазка стёкол, полы нижних этажей, потолки верхних этажей и пр.) в помещение может поступать довольно значительное количество воздуха из окружающей атмосферы. Однако единственным способом обеспечения естественной вентиляции (в особенности общественных зданий, в том числе и школьных) является правильное устройство приборов для усиления естественной вентиляции - окон, форточек, фрамуг.

Движение воздуха с улицы в комнату обусловливают две причины: сила ветра и разница температур наружного и внутреннего воздуха. При отсутствии ветра и при одинаковой температуре воздуха улицы и комнаты обмен воздуха будет происходить исключительно за счёт диффузии, значение которой весьма ничтожно и практически не учитывается.

При отсутствии разницы температур и незначительной силе ветра количество поступающего в комнату воздуха будет зависеть от величины площади сечения отверстий форточек или фрамуг и от длительности проветривания. Чем больше открываемые отверстия и чем дольше они будут открыты, тем больше поступит в комнату воздуха.

Для школьных помещений установлено, что площадь сечения отверстий всех фрамуг (форточек) минимально должна равняться 1/50 площади пола помещения. Таким образом, в классной комнате стандартного размера площадь отверстий всех фрамуг (форточек) должна равняться 1 м2. В классе, имеющем 3 окна, должно быть устроено не менее 2 фрамуг (форточек), каждая из которых по площади открывающегося отверстия должна равняться не менее чем 0,5 мг.

Из приборов для усиления естественной вентиляции следует отдать предпочтение фрамугам, устраиваемым в верхней трети окна.
 
Чтобы площадь сечения открытого отверстия фрамуги равнялась 0,5 м2, фрамуга длиной во всю ширину окна открывается под углом не менее чем в 45°. Простая форточка, открываемая обычно на 90°, должна в этом случае составлять 1/6 часть окна.

Фрамуга должна быть устроена так, чтобы створка внутренней рамы свободно откидывалась внутрь комнаты и вниз, а створка наружной рамы - кнаружи и кверху. При неправильно устроенной фрамуге створка наружной рамы, откидываясь внутрь и вниз, резко уменьшает площадь сечения канала для вхождения атмосферного воздуха. Надо ещё указать на важность того обстоятельства, что открытая кнаружи и кверху створка наружной рамы становится козырьком над отверстием фрамуги, защищая межоконное пространство от попадания метеорологических осадков (дождь, снег).

Преимущество правильно устроенных фрамуг перед форточками:

а) При открывании фрамуги создаётся большая разница температур, чем при открывании форточек; в результате обеспечивается большая скорость проветривания.

б) Обеспечивается заметная экономия в тепловом режиме помещения.

в) Благодаря тому, что фрамуги устраиваются в верхних участках оконной рамы, они в осенне-весенние месяцы, при не очень резкой разнице температур наружного и комнатного воздуха, могут оставаться открытыми в присутствии детей во время уроков.

Однако в зимние месяцы пользование приборами для усиления естественной вентиляции (фрамуги, форточки) возможно, как правило, только в отсутствие детей, так как неизбежные в этом случае резкие токи холодного воздуха могут вызвать простудные заболевания. Следовательно, в классе пользование ими возможно только во время перемен.

Принятые нормы воздушного куба (объёма воздуха в помещении) на 1 ученика в классных комнатах требуют обязательного вентилирования помещений в течение всего времени нахождения в них детей.

Согласно принятым нормам в классе на 1 учащегося полагается 1,25 м2 площади пола, что при высоте класса в 3,5 м составит 4,37 м3 воздуха.

Такая норма удовлетворяет гигиеническим требованиям при условии обеспечения в классе трёхкратного обмена воздуха в течение урока.

Искусственная вентиляция. Трёхкратный (в течение часа) обмен воздуха в помещении в присутствии людей достигается лучше всего устройством центральной искусственной приточной вентиляции, при которой, как было указано выше, в помещение вводится воздух, подвергшийся предварительно соответствующей обработке. Воздух, забираемый из атмосферы по возможности в местах, удалённых от загрязняющих источников (из усадебного сквера или с высоты второго этажа здания), проводится через ряд камер: 1) через осадочную камеру для освобождения от крупных пылевых частиц; 2) через пылеулавливающие фильтры, сделанные или из материи, или из металлических сеток, смазываемых маслом, или из беспорядочно расположенных полых металлических цилиндров диаметром 8-12 мм, также смазываемых маслом; взвешенная в воздухе пыль удерживается в ворсинках и порах материи (фланель, сукно) или масляной поверхностью металлической сетки и полых цилиндриков; 3) через камеру для подогревания и увлажнения; в условиях жаркого климата воздух вместо камеры для подогрева может быть пропущен при надобности через камеру охлаждения.

Пропущенный через предварительную обработку воздух поступает по внутристенным каналам в комнаты, где для впуска воздуха устраиваются специальные отверстия с решётками, располагаемые на высоте 2-2,5 м над полом.

Такой обработанный воздух называется кондиционированным, т. е. отвечающим заранее заданным условиям температуры, влажности, чистоты и скорости движения.

Для удаления из помещения испорченного воздуха в стенах прокладывают вторую сеть каналов, по которым воздух из помещения по соединительным каналам, проложенным на чердаке, удаляется в атмосферу. Для ускорения процесса удаления испорченного воздуха в соединительном канале на чердаке устанавливается так называемый «побудитель» - вытяжной вентилятор.

Вентиляционная система, обеспечивающая нагнетание свежего воздуха в помещение и удаление из него испорченного, называется приточно-вытяжной.

Во многих школах крупных городов имеются соответствующие установки.

Искусственная приточная вентиляция требует исключительной тщательности в отношении содержания в идеальной чистоте как воздухоподающих каналов, так и всех камер. Все эти части вентиляционной системы должны быть отделаны внутри материалами, легко поддающимися влажной очистке (кафель, масляная краска). Вход в камеры обслуживающего персонала допускается лишь в специальной чистой обуви и в чистых халатах. Не меньшей тщательности требует регулирование степени нагрева и увлажнения воздуха в зависимости от температуры и влажности воздуха окружающей здание атмосферы.

Как ни очевидны теоретические преимущества приточно-вытяжной системы вентиляции, опыт применения её в школах привёл к заключению, что эксплуатация таких громоздких сооружений для школы крайне сложна. Эта система требует специалистов-техников, которые бы обеспечили правильную эксплуатацию и контроль за всеми установками вентиляционной системы. Как показали обследования, и у нас и в зарубежных странах громадное большинство имеющихся в школах приточно-вытяжных вентиляционных установок бездействует из-за технической сложности и дороговизны их эксплуатации.

Это и заставляет при расчётах вентиляции школьных помещений, независимо от того, предусмотрено ли сооружение приточно-вытяжной вентиляции, обязательно предусмотреть все необходимые сооружения для обеспечения полноценной естественной вентиляции.

Это тем более необходимо, что в последние годы придаётся большое значение так называемому электрическому состоянию воздуха, определяемому концентрацией в нём положительно или отрицательно заряженных ионов. По некоторым наблюдениям, на состоянии ионизации воздуха сильно сказывается пропускание его через вентиляционные камеры, почему авторы выдвигают требование: даже при наличии приточной вентиляции обеспечивать также и аэрацию помещений, т. е. «орошение» их свежим, взятым непосредственно из окружающей атмосферы, воздухом.

Режим вентиляции школьных помещений. Режим вентиляции школьных помещений должен строиться в соответствий с общим режимом школы.

К концу 45-минутного урока при обеспечении трёхкратного обмена состояние воздуха достигнет предела испорченности, допустимой по норме (0,1% СО2). Следовательно, после каждого урока во время перемены должно быть произведено тщательное проветривание классного помещения путём открывания всех фрамуг или форточек. Скорость такого полного обмена воздуха, помимо величины форточных отверстий, зависит ещё от силы ветра и от разности температур на улице и в комнате. Поэтому естественно, что, за исключением особо холодных дней (ниже 10° С), нельзя допустить потери ни одной минуты времени перемены для обеспечения полноценного проветривания класса. Отсюда правилами внутреннего распорядка школы должно быть предусмотрено категорическое, безоговорочное требование ко всем преподавателям: а) заканчивать урок немедленно после звонка, б) удалять из класса всех без исключения учащихся, в) не уходить из класса, пока в нём не будут открыты все фрамуги, форточки или окна.

Для усиления процесса обмена воздуха в классах в большинстве школ массового строительства устраиваются отточные каналы с механическими побудителями на чердаке для удаления из классов испорченного воздуха. Такая отточная система в значительной мере ускоряет процесс полного обмена воздуха при открывании, форточек или фрамуг.

Обеспечение трёхкратного обмена воздуха при отсутствии в школе центральной приточной вентиляции в значительной мере обусловливается притоком свежего воздуха в класс из примыкающих коридоров. Отсюда - второе положение, которое необходимо ввести в правила внутреннего распорядка школы. Тотчас после звонкового сигнала к началу урока обслуживающий технический персонал школы обязан открыть минимум на 15-20 минут все форточки, фрамуги или окна в коридорах, чтобы обеспечить в них полный обмен загрязнённого во время перемены воздуха и одновременно понизить температуру за счёт притока холодного воздуха. Одновременное охлаждением воздуха в коридорах, в классных помещениях будет происходить повышение температуры вследствие теплоотдачи тел учащихся, чем и будет обеспечена разница температур, а следовательно, и поступление воздуха из коридоров в классы.

По окончании занятий вечером и утром перед началом занятий (до прихода детей), а также в перерыве между сменами следует производить энергичное проветривание всех помещений школы путём одновременного открывания всех фрамуг (форточек) как в классах, так и в коридорах. Создающийся при этом сквозняк обеспечит удаление застоявшегося воздуха из всех так называемых «мёртвых углов», где в силу тех или других причин мог оказаться воздух, не вовлечённый в процесс обмена.

Несоблюдение изложенных правил режима вентиляции школьных помещений может повести к резкому ухудшению воздуха помещений. В то же, время, как показали исследования ряда авторов, при правильном пользовании имеющимися в школе приборами для усиления естественной вентиляции содержание углекислоты в воздухе классных помещений не поднимается выше нормы.


Еще по теме:


Ваше имя:
Защита от автоматических сообщений:
Защита от автоматических сообщений Символы на картинке: