Система вентиляции: улучшает качество воздуха в жилых помещениях

Почему системы вентиляции необходимы для обеспечения здорового качества воздуха в помещениях

Научные основы вентиляции и удаления загрязнителей: разбавление, обмен и фильтрация

Хорошая вентиляция борется с загрязнением воздуха в помещениях главным образом тремя взаимодополняющими методами: разбавлением загрязнённого воздуха, его регулярным обменом и фильтрацией вредных примесей. Когда свежий наружный воздух поступает в помещение, заменяя внутренний, концентрация загрязняющих веществ значительно снижается. Исследования показывают, что при использовании надлежащих механических систем вентиляции в соответствии со стандартными нормативами концентрация загрязнителей может сократиться примерно на 60 %. Регулярное движение воздуха способствует удалению старого, застоявшегося воздуха, в котором со временем накапливаются различные вредные вещества. Кроме того, существуют специализированные фильтры, улавливающие мельчайшие частицы, находящиеся во взвешенном состоянии. Фильтры класса MERV-13 действительно демонстрируют высокую эффективность: они задерживают около 85 % опасных частиц PM2.5 и аналогичных микроскопических загрязнителей. Все эти меры в совокупности приобретают особую значимость в современных условиях, поскольку многие здания спроектированы как чрезвычайно герметичные конструкции, исключающие сквозняки. В таких помещениях загрязняющие вещества накапливаются как минимум в пять раз быстрее, чем на открытом воздухе, поскольку естественный приток воздуха через щели или окна практически отсутствует.

Реальные улучшения качества воздуха в помещениях: данные по снижению концентрации CO₂, ЛОС и PM2.5 из исследований британской организации BRE и американского Агентства по охране окружающей среды (EPA)

Рецензируемые полевые исследования подтверждают стабильные и измеримые улучшения качества воздуха в помещениях (IAQ) при правильной установке и техническом обслуживании систем вентиляции:

Связь между этими улучшениями и реальными показателями здоровья довольно очевидна. Согласно выводам Агентства по охране окружающей среды США (US EPA), при применении надлежащих мер наблюдается снижение респираторных заболеваний примерно на 20–35 %. Исследования Британского исследовательского института зданий (BRE) также подтверждают это: правильная вентиляция предотвращает возникновение плесени примерно в четырёх из пяти случаев в помещениях с контролируемым уровнем влажности. Однако что действительно важно? Системы, спроектированные должным образом, обеспечивают стабильное поддержание концентрации мельчайших частиц (PM2.5) ниже целевого уровня Всемирной организации здравоохранения — 5 микрограммов на кубический метр. Это вовсе не абстрактное понятие. Реальные люди получают реальную защиту благодаря работе таких систем в штатном режиме, что кардинально улучшает условия повседневной жизни.

Типы систем вентиляции жилых помещений: центральная приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией тепла (MVHR), центральная вытяжная вентиляция (MEV) и интеллектуальные решения с регулируемым расходом воздуха (Smart DCV)

MVHR против MEV: производительность, энергоэффективность и применимость для новых зданий и модернизации существующих

В системах управления воздухом в жилых помещениях системы МВХР и МЕВ выполняют разные, но важные функции. Система МВХР удаляет застоявшийся внутренний воздух, одновременно подавая свежий воздух, прошедший фильтрацию, и при этом способна рекуперировать около 90 % тепла из удаляемого воздуха. Такой сбалансированный подход позволяет экономить энергию, поэтому многие застройщики выбирают её при строительстве новых домов, требующих высокой степени герметичности. Здесь крайне важны тепловые характеристики, а поддержание надлежащего качества внутреннего воздуха уже нельзя игнорировать. С другой стороны, принцип работы МЕВ иной: это, по сути, централизованная система вытяжки, которая непрерывно, на низком уровне, удаляет влагу из таких помещений, как кухни и ванные комнаты. Свежий воздух поступает пассивно через небольшие отверстия или так называемые щелевые приточные клапаны, которые часто устанавливаются в оконных конструкциях. Установка системы МЕВ, как правило, обходится примерно вдвое дешевле, чем установка МВХР, а иногда — ещё дешевле. Однако есть и недостаток: система МЕВ не обеспечивает никакой рекуперации тепла, а в крупных домах или зданиях с низкой воздухопроницаемостью воздушный поток может распределяться неравномерно.

Децентрализованные системы MEV (d-MEV) предлагают гибкую альтернативу для модернизации зданий, обеспечивая вытяжку воздуха на уровне отдельных помещений без необходимости масштабного вмешательства в конструкцию здания. Однако при строительстве новых объектов, ориентированных на соответствие нормативным требованиям и долгосрочное обеспечение здоровья occupants, MVHR остаётся беспрецедентной по способности одновременно обеспечивать энергоэффективность и надёжный контроль качества воздуха

Интеллектуальные системы вентиляции: вентиляция с управлением по спросу на основе искусственного интеллекта для оптимального качества воздуха и энергопотребления

Современные системы вентиляции последнего поколения объединяют искусственный интеллект и сети датчиков в реальном времени, что позволяет им одновременно регулировать качество воздуха и экономить энергию. Системы вентиляции с регулированием по потребности (DCV) контролируют сразу несколько параметров: концентрацию углекислого газа (в частях на миллион), летучих органических соединений (в частях на миллиард), относительную влажность (в процентах) и содержание мелкодисперсных твёрдых частиц (в микрограммах на кубический метр). Кроме того, они отслеживают количество людей в помещении и погодные условия за пределами здания. На основе полученных данных такие системы корректируют скорость вращения вентиляторов, настраивают обходные каналы и изменяют степень рекуперации тепла из удаляемого воздуха. Результат? Подача свежего воздуха осуществляется точно туда, где это необходимо, и именно тогда, когда это требуется, а не непрерывно в течение всего дня.

Испытания в реальных условиях показывают, что такие системы снижают энергопотребление на 25–40 % по сравнению с традиционными системами постоянного воздушного потока, при этом поддерживая качество воздуха в помещениях в пределах безопасных значений, установленных нормами здравоохранения. Более современные технологии регулируемой по спросу вентиляции (DCV) фактически адаптируют свою работу в зависимости от текущих условий. Например, на кухнях система автоматически переходит в режим повышенной мощности, как только начинается приготовление пищи, чтобы справиться с резким увеличением влажности и неприятных запахов, а затем снижает интенсивность работы, когда в помещении никого нет. Такой подход позволяет одновременно избежать неоправданного расхода энергии и дискомфортных сквозняков, возникающих при чрезмерной вентиляции. Кроме того, вредные вещества удаляются из воздуха примерно в три раза быстрее, чем при использовании устаревших таймеров или ручной регулировки воздушных заслонок. Поскольку здания всё чаще обязаны соответствовать более строгим требованиям по достижению углеродной нейтральности, внедрение интеллектуальных систем регулируемой по спросу вентиляции выглядит наиболее перспективным решением для создания более здоровой среды обитания без чрезмерного роста затрат на энергию.

Риски для здоровья при недостаточной вентиляции и преимущества хорошо спроектированной системы вентиляции

От плесени до когнитивного переутомления: клинические данные, связывающие плохую вентиляцию с респираторными заболеваниями и снижением производительности труда

Плохая вентиляция приводит ко всевозможным проблемам со здоровьем из-за реальных физических нагрузок на организм. Когда воздух застаивается и сохраняется повышенная влажность, создаются благоприятные условия для роста плесени, что может серьёзно усугубить аллергические реакции и даже спровоцировать развитие бронхиальной астмы. В 2021 году Всемирная организация здравоохранения установила, что у детей, проживающих в сырых домах с недостаточной циркуляцией воздуха, случаев бронхиальной астмы на 30–50 % больше. Углекислый газ также накапливается в помещениях с плотно закрытыми окнами и дверями, особенно при наличии нескольких человек. Согласно научным исследованиям, это вещество негативно влияет на функции мозга. Люди сообщают о головных болях, затруднении концентрации внимания, а их способность принимать решения снижается примерно на 10 % в таких условиях. Другое исследование, проведённое в прошлом году Британским исследовательским центром строительства (UK Building Research Establishment), показало, что длительное поддержание влажности выше 60 % повышает вероятность респираторных инфекций на 20 %. И не стоит забывать о летучих органических соединениях (VOC) и мельчайших частицах — так называемых PM2.5, которые циркулируют в воздухе. Хроническое воздействие этих загрязнителей вызывает системное воспаление по всему организму и со временем создаёт дополнительную нагрузку на сердце и кровеносные сосуды.

Хорошие системы вентиляции действительно оказывают заметное влияние на здоровье. Когда такие системы корректно регулируют, например, уровень влажности, накопление углекислого газа и концентрацию пылевых частиц, они создают пространства с обилием свежего кислорода и меньшим количеством аллергенов в воздухе. Такая среда способствует укреплению иммунной защиты организма от заболеваний, а также помогает сохранять ясность ума в течение всего дня. Агентство по охране окружающей среды (EPA) установило, что учащиеся и работники в зданиях с более эффективной циркуляцией воздуха демонстрируют результаты на тестах на мышление примерно на 15 % выше. Таким образом, чистый воздух важен не только для ощущения комфорта — он играет фундаментальную роль в нашей продуктивности на работе или в учёбе и оказывает долгосрочное влияние на общее состояние здоровья.

Интеграция систем вентиляции в современные стандарты жилых зданий: герметичность, соответствие требованиям и перспективная готовность

Соответствие стандарту Великобритании «Будущие дома» (2025 г.): почему рекуперативные системы механической вентиляции с теплообменом (MVHR) теперь являются неотъемлемой частью герметичных и малозатратных в плане выбросов углерода жилых помещений

Будущий стандарт жилых домов Великобритании (FHS) вступит в полную силу в 2025 году и потребует от новых домов сократить эксплуатационные выбросы углерода на 80 %. Это вынуждает застройщиков применять сверхвысокие стандарты герметичности конструкций, стремясь к показателю не более 3 кубических метров утечки воздуха в час на квадратный метр при давлении 50 Паскалей. Однако здесь есть подводный камень: герметичные здания снижают теплопотери, но одновременно задерживают внутри влагу, летучие органические соединения и углекислый газ, если не установить надлежащие системы вентиляции. Механическая вентиляция с рекуперацией тепла (MVHR) напрямую решает эту проблему. Такие системы непрерывно заменяют загрязнённый внутренний воздух свежим наружным воздухом со скоростью не менее 0,3 литра в секунду на квадратный метр, как это предусмотрено разделом F Строительных правил. Их особенность заключается в том, что они рекуперируют около 95 % тепла из удаляемого воздуха до его выхода из здания. Это означает, что дома смогут одновременно соответствовать амбициозным целям FHS по сокращению выбросов углерода и выполнять требования к качеству внутреннего воздуха, изложенные в разделе F Строительных правил, а также в предстоящих руководствах HTM 02-01, направленных на улучшение здоровья жителей жилых помещений.

Все больше архитекторов и специалистов в области строительства сегодня начинают включать системы механической приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией тепла (MVHR) непосредственно на начальном этапе проектирования. Они прекрасно знают, насколько дорогостоящей и шумной может стать их установка на уже завершённом объекте. Правильная настройка всех компонентов имеет решающее значение для обеспечения заявленной эффективности работы систем MVHR. Это подразумевает индивидуальную балансировку воздушных потоков в каждой комнате, а также тщательную проверку фильтров. По мере ужесточения нормативных требований, связывающих качество зданий со здоровьем людей, системы MVHR перестают быть просто «роскошным дополнением». Они становятся обязательным элементом, необходимым для создания долговечных домов, снижения выбросов углерода и реальной поддержки здоровья всех проживающих в них людей.

Часто задаваемые вопросы