В жилых многоквартирных домах, особенно в типовых проектах массовой застройки, основной системой воздухообмена является естественная вытяжная вентиляция. Исторически первой и наиболее простой схемой была система с индивидуальными вертикальными каналами, ведущими от каждой вытяжной решетки (в кухне, санузле) напрямую к вытяжной шахте или через чердачный сборный канал. Такое решение, отличающееся простотой и надежностью, до сих пор применяется в зданиях малой этажности (до 4 этажей).
Эволюция схем для высотных зданий
С ростом этажности зданий потребовались более компактные решения для экономии пространства. В высотных домах стали применять схему с поэтажным объединением нескольких вертикальных каналов в один горизонтальный коллектор через каждые 4–5 этажей, от которого воздух далее направлялся к общей шахте. Современным и наиболее распространенным принципиальным решением для многоэтажек стала система с общим вертикальным сборным каналом — «стволом» — и присоединенными к нему боковыми ответвлениями — «спутниками».
Принцип работы системы «ствол-спутник»
Загрязненный воздух из помещений (кухни, ванной, туалета) поступает через вытяжное отверстие в «спутник». Обычно в конструкции на уровне межэтажного перекрытия над следующим этажем этот воздушный поток перепускается в основной магистральный канал — «ствол». Данная схема обладает существенными преимуществами: она значительно компактнее системы с индивидуальными каналами, при правильном расчете может быть аэродинамически устойчивой и соответствует нормам противопожарной безопасности. Часто для одной вертикали квартир предусматривают два раздельных «ствола»: один для вытяжки из кухонь, другой — из санузлов. Допускается и использование общего канала для всех помещений, но при строгом соблюдении условия: точка врезки «спутника» в «ствол» должна располагаться не менее чем на 2 метра выше уровня обслуживаемого помещения. На одном-двух верхних этажах, как правило, возвращаются к схеме с индивидуальными, не связанными с общим стволом, каналами.
Конструктивные элементы и проблемы герметичности
В типовых панельных домах ключевым элементом системы являются готовые поэтажные вентиляционные блоки. В зданиях по индивидуальным проектам воздуховоды чаще монтируют из металла. Одним из самых проблемных мест в системе признан стык вентблоков между этажами. Его традиционно герметизируют цементным раствором, который со временем может выдавливаться, частично перекрывая сечение каналов и нарушая герметичность. Это приводит к серьезным проблемам: не только к непредсказуемому перераспределению воздушных потоков, но и к перетеканию воздуха (а вместе с ним и запахов) через вентиляционную сеть из одних квартир в другие.
Роль «теплого чердака»
Для снижения теплопотерь через перекрытие верхнего этажа и предотвращения охлаждения внутренней поверхности потолка в большинстве многоэтажек предусмотрено чердачное помещение («теплый чердак») высотой около 1.9 метра. В него сводятся сборные каналы из нескольких стояков. Удаление воздуха из этого пространства происходит через общие вытяжные трубы (по одной на секцию дома), устье которых, согласно строительным нормам (СНиП), должно быть на 4.5 м выше перекрытия последнего этажа. Важно, чтобы воздух в чердаке не остывал, так как это увеличивает его плотность, что может ослабить или даже «опрокинуть» естественную тягу.
Особенности расчета и эксплуатации
Подобная система естественной вентиляции применяется в зданиях от 10 до 25 этажей. Ее расчет ведется для так называемого расчетного режима: температура наружного воздуха +5°C, безветренная погода и открытые форточки в квартирах. При понижении температуры тяга в каналах усиливается, что, казалось бы, должно улучшать проветривание. Однако важно понимать, что работа вытяжки — лишь одна часть воздушного баланса квартиры. На него также напрямую влияет инфильтрация и эксфильтрация воздуха через окна и входные двери, а также тепловой режим помещений. Интенсивная вытяжка в мороз приводит к повышенным теплопотерям, так как вместе с воздухом из квартиры удаляется тепло. Наиболее уязвимыми в этом отношении являются квартиры на нижних этажах здания.