Аэродинамические испытания вентиляционных систем являются важной составляющей ввода в эксплуатацию современных зданий и сооружений. Это утверждение верно как в отношении жилых и подсобных помещений квартир и частных домов, так и производственных цехов. Испытания проводятся после того как строительство полностью завершено, и смонтированы все системы обеспечения здания. Системы вентиляции становятся все сложнее и разнообразнее, повышаются требования к энергоэффективности, поэтому важной становится правильная и более точная наладка вентиляционных систем.
Виды вентиляции
В зданиях и сооружениях применяются три вида вентиляции. Самая простая, по крайней мере внешне, вентиляция естественная. Воздух поступает в помещение и удаляется из него через оконные и дверные проемы, вентиляционные каналы.
Искусственная вентиляция – это система, состоящая из приточных и вытяжных установок, которые принудительно обеспечивают циркуляцию воздуха в помещении.
Существуют варианты принудительной вентиляции, когда обеспечивается либо только приток воздуха (приточная система), либо вытяжка. Системы вытяжной вентиляции удаляют из помещений отработанный воздух. В состав их, как правило, входят воздуховоды, которые образуют сеть вентиляционных каналов, вытяжные вентиляторы и вентиляционные решетки.
По вентиляционным трубам и магистралям извне может подаваться подогретый воздух. Это уже совмещенная система вентиляции и воздушного отопления.
Два основных вида вентсистем могут комбинироваться в различных вариантах в зависимости от целей и задач, образуя третий вид – комбинированную вентиляцию.
Какая именно вентиляция подходит к конкретному помещению, определяют еще на стадии проектирования, исходя из технических и экономических соображений, основываясь на соблюдении санитарно-гигиенических норм и правил.
Система вентиляции отдельных помещений и здания в целом характеризуется четырьмя признаками. Это ее назначение, зона обслуживания, способ перемещения воздуха и конструктивное исполнение.
Требования к вентиляции
Главная цель вентиляции – поддержание в помещении определенных показателей воздуха. Это чистота и уровень влажности. Воздушные массы должны равномерно распространяться, и с этим тоже должна справляться система вентиляции.
Из помещения должен удаляться загрязненный воздух с углекислым газом, пылью, дымом, неприятными запахами, а поступать в него – свежий, очищенный от примесей.
Воздухообмен в вентсистемах обязательно контролируется.
В жилых зданиях в первую очередь важен правильный воздухообмен в кухнях, туалетах и ванных комнатах, затем в спальнях и детских.
В промышленных помещениях этот процесс жизненно важен при работе с вредными веществами или в опасных условиях. Это, например, химическое и сталелитейное производство. В медицинских учреждениях и ветеринарных лабораториях, где может быть высокое содержание болезнетворных бактерий в воздухе, его регулярная очистка необходима.
Для того чтобы характеристики и состав воздуха соответствовали нормам, и проводятся аэродинамические испытания вентиляции.
Параметры испытаний
В ходе испытаний проверяют, во-первых, правильность расчета проектных показателей и соответствие им фактических данных. Выполняется проверка расхода воздуха, производительность системы, кратность воздухообмена.
Аэродинамические испытания позволяют проверить работу технологического оборудования и его влияние на систему вентиляции, отрегулировать потоки воздуха в ней.
В ходе испытаний оборудование настраивается на проектную мощность во всех расчетных точках. Текущий показатель выводится после измерений и сравнения давления, которое развивает вентилятор, с проектным коэффициентом.
Выявление дефектов монтажа – неплотно прилегающих элементов, плохо зафиксированных узлов, недостаточного обеспечения защиты от вибраций и шумов – это тоже задача, которую решают аэродинамические испытания систем вентиляции.
Обследование действующих систем вентиляции проводится, чтобы проверить работу систем вентиляции, определить причину неисправностей и устранить поломки.
Документы для проведения испытаний
Для определения объема работ по проверке системы вентиляции нужна экспликация (план с расшифровкой площадей) и назначение помещений здания, в котором будут проводиться аэродинамические испытания. Кроме того, составляется принципиальная схема вентиляции, где указаны все разветвления, узлы, оборудование, на которое собираются паспорта или сертификаты соответствия.
Если проверяется действующая вентиляционная система, рассматривается и паспорт на нее.
Независимый контроль вентиляционных систем
Работы проводят работники специальных лабораторий, аккредитованных на проведение подобного рода испытаний по определенным методикам, определенным в ГОСТ. Аэродинамические испытания вентиляционных систем выполняют сертифицированные практически в каждом более или менее крупном городе.
Специалисты должны хорошо знать санитарные нормы и правила, касающиеся административных, бытовых и жилых зданий, систем вентиляции и кондиционирования воздуха.
Паспорт на систему вентиляции может заполнять организация, выполнявшая ее монтаж. Но мало существует фирм, которые проверяют сами себя и устраняют недочеты и возможные проблемы без внешнего давления. Тем более что недостатки могут проявиться в ходе эксплуатации систем здания через большой промежуток времени после окончания работ и завершения расчетов с монтажными организациями.
Поэтому контрольные замеры и паспортизацию должны выполнять независимые эксперты в ходе приемки системы, а не тогда, когда требуется определить, отчего отсутствует проектный воздушный баланс.
ГОСТ 12.3.018-79
Методы аэродинамических испытаний вентиляционных систем определены в государственном отраслевом стандарте, утвержденном еще в 1979 году в Советском Союзе и действующем до сих пор.
Стандартом установлены методы выбора точек измерений и обработки результатов испытаний, расчет погрешности измерений при определении расхода воздуха и потерь его давления, требования безопасности при проведении работ.
Методы аэродинамических испытаний включают выбор сечений, в которых проводятся измерения. Такие точки замеров во избежание искажения данных должны располагаться в соответствии с требованиями ГОСТ на определенном расстоянии, кратном гидравлическому диаметру сечения воздуховода, от препятствий на пути воздушного потока (например, клапанов и решеток) и его поворотов.
Мерное сечение можно располагать и в местах резкого изменения диаметра канала. При этом его площадью считается наименьшая площадь сечения в сужении.
Оборудование для проведения испытаний
ГОСТ «Методы аэродинамических испытаний» (№ 12.3. 018-79) дает не только список необходимой аппаратуры для измерений, но и ее классы точности в соответствии с государственными стандартами.
Комбинированный приемник давления и приемник полного давления используются для измерения динамического и полного давления в быстром потоке со скоростью свыше 5 м/с, а также статического давления в установившемся потоке.
Для измерения влажности воздуха, как относительной, так и абсолютной, газопылевых потоков от 10 до 90 % содержания частиц, температуры воздуха от 0 до 50 °С, точки росы и скорости движения воздушного потока используется комбинированный прибор, который включает в себя анемометр и термогигрометр. Можно использовать такие приборы и по отдельности. Это зависит от оснащения специализированной лаборатории, например, термогигрометр ИВТМ-7 М2 и анемометр со встроенной крыльчаткой TESTO 417.
Манометр используется при измерениях давления, разности и перепадов давлений в газовых и воздушных потоках.
Для измерения атмосферного давления применяют метрологический барометр.
Для определения температуры воздуха используются обычные термометры, а его влажности – психрометры.
Конструкция приборов, особенно при измерениях в пыльном потоке, должна обеспечивать их простую очистку, лучше всего своими руками или с помощью щетки.
Проведение аэродинамических испытаний невозможно без воронки для измерений объемного расхода воздуха. Она используется в комплекте с анемометром. Из-за геометрии вентиляционных решеток нарушаются необходимые для измерений однородность и направление воздушных потоков. Поэтому с помощью этого устройства поток направляется к датчику зонда, которые располагаются в раструбе, в той его части, где качество измерений наиболее удовлетворительно.
Все измерительные средства проходят периодические проверки в органах стандартизации и сертификации.
Подготовка системы к испытаниям
Аэродинамические испытания сетей вентиляции проводят при полностью открытых дросселирующих устройствах, которые установлены и на общем воздуховоде и на всех ответвлениях от него. Обычно в конструкции воздухораспределителей приточных установок есть встроенные регулирующие устройства. Они тоже должны быть полностью открыты. В таких условиях при максимальном потоке воздуха может перегреваться двигатель вентилятора принудительной вентсистемы.
Если такое происходит, дроссель на основном потоке прикрывают, а если он в конструкции не предусмотрен, вставляют между фланцами диафрагму из тонкой кровельной стали, уменьшая поток воздуха на притоке или выведении воздушных масс.
Затем устанавливаются приборы и аппаратура так, как оговаривает ГОСТ. Аэродинамические испытания должны проходить так, чтобы показания приборов не искажались из-за лучистого и конвективного тепла, вибраций и других посторонних факторов.
Приборы готовятся к работе в соответствии с паспортами на них или руководством по эксплуатации.
Порядок работы
На соответствие нормам проверяется техническая документация на строительный объект в части отопления, кондиционирования и вентиляции, паспортов и сертификатов соответствия на технологическое оборудование. Это первый этап, с которого начинаются аэродинамические испытания систем вентиляции.
Затем специалисты лаборатории определяют количество необходимых измерений, разрабатывают техническое задание, определяют стоимость проведения работ и составляют смету расходов.
На следующем этапе с помощью приборов и аппаратуры проводятся все необходимые аэродинамические испытания и измерения. Измеряется давление и температура воздуха в помещении, динамическое, статическое и полное давление потока, время, в течение которого анемометр находится в потоке и фиксируется изменение его показаний.
Проверяется скорость потока воздуха, его влажность и расход, потеря полного давления, правильность установки решеток и различных клапанов в системе; измеряется избыточное давление воздуха на лестничных клетках нижних этажей, в тамбурах, шахтах лифтов; а также перепад давления на закрытых дверях путей эвакуации; определяется скорость удаления продуктов сгорания и многое другое. Методы аэродинамических испытаний регламентируются государственным отраслевым стандартом.
При проведении работ необходимо следить, чтобы в процессе измерений не образовывались опасные для здоровья газы или взрывоопасная их концентрация.
Итогом проведения работ являются надлежащим образом оформленные документы. Это акты и протоколы проведения работ, при необходимости паспорта вентиляционной системы и отдельных установок.
Итоговые документы
При первичном обследовании естественной вентиляции составляется акт такого обследования. После проверки искусственной вентиляции оформляется протокол измерений аэродинамических параметров вентсистем и выдается заключение о соответствии их фактических параметров проектным.
Аэродинамические испытания вентиляции могут завершаться актом, который включает в себя информацию о работе технологического оборудования, его продуктивности, кратности воздухообмена в зданиях, работе вентканалов и пропускной способности воздушных фильтров и данные визуального осмотра.
Актируют тип крыльчатки и ее диаметр, обороты шкива и его диаметр, полное давление потока и производительность для вентилятора; тип, обороты, мощность, способ передачи вращающего момента, диаметр шкива – для электродвигателя; падение давления, процент улавливания и пропускную способность - для фильтров; тип прибора, схему циркуляции и вид теплоносителя, результаты испытаний – для нагревателей и кондиционеров.
Паспорт вентиляционной системы, который требуют при проверках органы санитарного надзора, должен содержать данные о ее назначении и расположении, производительности и других характеристиках технологического оборудования, результаты испытаний.
Схема вентиляции со всеми воздухораспределительными устройствами тоже должна быть в паспорте.
Проверка действующей вентиляции выявляет ее поломки, необходимость реконструкции или чистки.
Для чего и как проверяются системы вентиляционные, методы аэродинамических испытаний в общих чертах и документация, которая оформляется по итогам испытаний, – генподрядчикам, заказчикам строительства жилых и общественных зданий, специалистам управляющих компаний и руководителям инженерных служб промышленных предприятий эта информация нужна хотя бы для того, чтобы понимать, какую документацию нужно готовить, куда обращаться для паспортизации и проверки систем вентиляции.
