Файл: Кореневская, Е. И. Гигиенические вопросы строительства школьных зданий.pdf

тении температуры и влажности воздуха плохо про­ ветриваемых помещений.

Основные выводы комиссии сводились к следующему:

1)колебания температуры и ощущение движения воздуха оказываются положительно на самочувствии детей и стимулируют их вазомоторные реакции;

2)нанлучшей для школ следует считать вентиляцию

неподогретым воздухом;

3)малая скорость движения холодного воздуха даже при меньшей аэрации помещений более благоприятна, чем большая подвижность при вентиляции подогретым воздухом;

4)наиболее целесообразен для школ ‘пассивный, не­ организованный приток неподогретого воздуха при обя­ зательной активной (с тепловым или механическим по­ буждением) вытяжке;1

5)в классах допускается полная рециркуляция воз­

духа, однако при обязательной его фильтрации.

В 30-е годы и в СССР, и в странах Европы (Герма­ ния, Англия) предложения Нью-Йоркской комиссии и рекомендации Чикагской конференции были подверг­ нуты широкому обсуждению. Обследования, проведен­ ные в школах Англии, Германии и СССР с приточно­ вытяжной вентиляцией, показали, что эти системы до­ роги, и, главное; сложны в эксплуатации, а поэтому в большинстве случаев бездействуют (Л. И. Винокуров, С. М. Кальмансон, 1930; Д. Д. Бекарюков, 1933; Н. А. Самойлов, 1935). Резко критикуя эту систему, ав­ торы указывали, что она приводит к' рафинированию воздуха, проходящего по каналам, делает его «варе­

нокуров, С. М. Кальмансон, 1930).

Все исследователи пришли к выводу о необходимости широкой аэрации учебных помещений и децентрализован­ ной подачи в классы неподогретого воздуха с обяза­ тельной канальной вытяжной вентиляцией на естествен­ ном или механическом, побуждении. Эта система венти­ ляции и была положена в основу проектирования типо­ вых школ.

175

Положительное значение широкой аэрации классов во время занятий хорошо известно. Речь идет не только о благоприятном, близком к атмосферному, химическом составе воздуха, но и о возникновении пульсирующих его токов, способствующих закаливанию детей, повы­ шению ионизации воздуха. Аэрация классов применя­ ется повсеместно в Западной Европе, в странах с мяг­ ким и относительно теплым климатом, в США и скан­ динавских странах при условии утепления одежды школьников.

Однако значит ли это, что данная система может применяться повсеместно в Советском Союзе с его раз­ нообразными климатическими условиями?

Еще в 30-е годы, в период интенсивных исследований воздухообмена учебных помещений, Н. А. Самойлов ука­ зывал, что в Москве зимой фрамуги во время уроков можно держать скрытыми лишь при лучистом, панель­ ном или потолочно-польном отоплении. Это положение в то время не было подкреплено натурными исследо­ ваниями, и о нем вскоре забыли. Во всяком случае, во всех руководствах отмечалась лишь необходимость ши­ рокой аэрации учебных помещений, хотя это требова­ ние практически не выполнялось, так как было нереаль­ ным в холодное время года. Лишь в 1947 г. на XIII съезде гигиенистов в докладе П. М. Ивановского в свя­ зи с оценкой лучистого отопления вновь прозвучал те­ зис о возможности аэрации классов только при нали­ чии источников теплового излучения — инсолируемые классы южной ориентации, классы с лучистым отопле­ нием.

В 1949 г. А. И. Шафир, рассматривая вопрос о вен­ тиляции классных помещений, указывал, что аэрация в школах, расположенных в умеренном климате, возмож­ на зимой только при значительном увеличении производительноости отопительных систем и увеличении теп­ лоизоляции ограждающих '"’конструкций. Как показали расчеты, количество тепла, необходимого для подогрева воздуха, поступающего в помещения при кратности воз­ духообмена 1,5 в 1 ч (что явно недостаточно, но име­ ется повсеместно в школах зимой), составляет «120% по отношению к теплопотерям здания. В результате аэрации при поступлении в класс 15 м3/ч на учащегося теплоиотерн эти возрастут еще на 75%, что явно неэко­ номично.

176

Конечно, вопросы экономики при строительстве и экс­ плуатации школьных зданий не должны быть само­ целью, когда речь идет о здоровье детей. Однако чрез­ мерное увеличение притока неподогретого воздуха в учебные помещения /может оказать вместо положитель­ ного отрицательное влияние на тепловое состояние на­ ходящихся в них детей.

Изменение системы остекления и высоты учебных помещений еще больше усложнило проблему вентиля­ ции школьных зданий и выдвинуло ее в разряд первооче­ редных. Происшедшее за последние 15—£0 лет сниже­

1200—1500 м3 воздуха в 1 ч. Теоретически достичь это­ го за счет аэрации помещений возможно, особенно ес­ ли учесть возросшую воздухопроницаемость ограждений. Однако это вызовет резкое охлаждение помещений и потребует. огромных дополнительных затрат на отоп­ ление.

Обилие спорных и неразрешенных вопросов в проек­ тировании санитарно-технических систем, обеспечиваю­ щих оптимальные условия воздушной среды в учебных помещениях школ,, заставило нас обратиться к их из­ учению в условиях изменения структуры здания, вы­ соты помещений, системы остекления и т. д.

Задача заключалась в изучении эффективности двух систем вентиляции:

1) неорганизованный местный приток и канальная система вытяжки с естественным и механическим побуж­ дением (для удобства условно названа вытяжной венти­ ляцией) ;

2) организованный приток свежего воздуха в двух вариантах: децентрализованный с неподогретым возду­ хом и централизованный, совмещенный с отоплением (условно названа приточной вентиляцией).

Изучались состояние воздушной среды и физиологи­ ческие реакции учащихся школ-новостроек Москвы, Московской области, Норильска, Ашхабада. Отдельные исследования были проведены также в школе Первоуралька (поселок Диас). Наряду с натурными проводи­ лись лабораторные исследования системы вентиляции

177

Т а б л и ц а 26

Результаты исследования температуры воздуха при аэрации классов с ленточным остеклением, спаренными пе­ реплётами фрамуг и высотой потолка 3 м в чистоте (средние данные) (ветер со стороны рекреации

0,6—1,1 м/с)

I —до аэрации; II — после двухмннутной аэрации.

методом гидравлической аналогии (В. Е. Константно:

ва, Г. Г. Шамциян, 1965).

Вытяжная вентиляция. Оценка вытяжной вентиляции проводилась в школе Подольска с двусторонним лен­ точным остеклением учебных помещений и наличием фрамуг в двух уровнях при различных режимах воз­ духообмена и в школе Москвы с односторонним рас­ положением обычных светопроемов.

В школах с неорганизованным притоком через фра­ муги и форточки, как показали наши исследования, при высоте потолка 3 м аэрация классов в присутствии уча­ щихся практически исключается даже при температуре атмосферного воздуха 0—6°, так как уже через П/2— 2 мин температура воздуха у окна снижается на 8,9— 9°, а у первого ряда парт— 6,4°, что вызывает жалобы на охлаждение как со стороны учащихся, так и со сто­ роны педагогов (табл. 26). На фоне существенного пони­ жения температуры воздуха в близкой к светонесущей стене части класса при кратковременном проветри­ вании не уменьшается содержание углекислоты, особен­ но в классах 3-го этажа. Максимальное снижение кон­ центрации углекислоты в центре класса 'составляло 0,03%, в 8 случаях из 11 концентрация ее после аэра­ ции колебалась от 0,07 до 0,10%.

Аналогичные данные получены под нашим руковод­ ством А. И. Андриановой в детских дошкольных уч­ реждениях. При температуре наружного воздуха ниже 0° и высоте потолка 2,5 м проветривание помещений в присутствии детей оказалось невозможным.

Проверка распределения воздушных потоков в поме­ щениях с различной высотой потолка (4,5, 3,5, 3 и 2,5 м), проведенная на гидромоделях, показала, что при высоте потолка 3—2,5 м поток холодного воздуха из! фрамуги устремляется в помещение широкой струей, омывая сразу все помещение, тогда как при большей высоте он идет по потолку и лишь у противоположной стены опускается в зону пребывания детей.

Такое распределение воздушных потоков объясняется не только высотой помещений и снижением уровня расположения нижнего края фрамуги (на 30—40 см), но и изменением конструкции последней. Классическая фрамуга, открывающаяся одной створкой наружу — снизу вверх, а другой — внутрь (сверху вниз), обеспе­ чивала направление потока воздуха к потолку. Однако

179

такая фрамуга давно не применяется в школах, по су­ ществу она заменена обычной форточкой, только пово­ рачивающейся на горизонтальной оси (обе створки от­ крываются сверху вниз и не выполняют своего основ­ ного назначения создать направленный ток воздуха в помещение), поэтому поток холодного воздуха сразу опускается в зону пребывания учащихся и тем быстрее, чем ниже потолок.

Итак, в школах с высотой помещения 3 м в присут­ ствии детей кратковременная аэрация классов с по­ мощью фрамуг возможна лишь при температуре на­ ружного воздуха до 0—5°, а это значит, что в условиях Крайнего Севера проветривание учебных помещений в присутствии детей исключается в течение всего учебно­ го года.

При использовании только канальной вытяжной вен­ тиляции на естественном побуждении без периодического проветривания класса, даже при наличии в классе 6—12 отверстий каждое живым сечением 240 мм2, градиен­ те температур внутреннего и наружного воздуха 40° и значительном ветровом напоре из класса удаляется 146—310 м3 воздуха в 1 ч, т. е. обеспечивается в луч­ шем случае 1,9—2-кратный обмен воздуха вместо 4—8-кратного, нормируемого по углекислоте (исходя из предельно допустимой ее концентрации 0,1%). При меньших градиентах внутренних и наружных темпера­ тур количество удалямого через каналы воздуха снижа­ ется до 100—150 м3/ч. Естественно, что в таких усло­ виях даже после интенсивного и продолжительного про­ ветривания учебных помещений во время перемен (10— 30 мин) содержание углекислоты и газовых примесей в воздухе начинает расти с первых минут урока, достигая уже к 15-й мин предельно допустимого уровня и превы­ шая его к концу урока в 172—3 раза. В то же время вытяжная вентиляция на естественном побуждении по существу не влияет на температурно-влажностный ре­ жим помещений. Температура воздуха в классах за счет тепловыделений учащихся повышается в течение урока на 3—4°. Это вполне понятно. Если считать, что школьник выделяет в среднем 40 ккал/ч тепла, то в классе на 40 учащихся будет образовываться ежечасно 1600 ккал. Расчет показывает, что для создания в клас­ се оптимальной температуры воздуха 18—20° путем удаления тепловыделений учащихся через систему вы-

180

тяжной вентиляции при температуре наружного воздуха,

200 м3, создаются условия для повышения температур в классе. Удаление тепловыделений учащихся может быть обеспеченно только при низких значениях температуры наружного воздуха (ниже —10°).

■Включение механического побудителя вытяжной вен­ тиляции в классе во время перемен, как предусмотрено заданием на проектирование, при условии аэрации ко­ ридоров во время уроков и классов в перемену улуч­ шает процесс вентиляции зданий. Так, если во время перемен в учебных помещениях 3-го этажа за счет сквозного проветривания удается снизить концентра­ цию углекислоты в среднем до 0,06%, то при дополни­ тельном включении механической вентиляции она сни­ жается в среднем до 0,04%. При хорошем проветрива­ нии всего здания во время перемен дополнительное включение механической вентиляции на 10 мин в се­

до 607 м3 воздуха и концентрация углекислоты сни­

0, 11% .

Однако в период работы механической вытяжки уча­ щиеся и педагоги жалуются на «дутье» по ногам, так как воздух поступает в класс не только из рекреаций через щель под дверью со скоростью 0,3—0,6 м/с, но и через неплотности окон, что резко усиливает движение воздуха у первого ряда парт («дутье» из окон). Ско­ рость движения воздуха в проходе между окнами и пер­ вым рядом парт, не ощутимая при малых кратностях воздухообмена, при включенной механической вытяж­ ной вентиляции легко определяется даже крыльчатым анемометром и составляет в зависимости от темпера­ туры наружного воздуха, скорости и направления вет­ ра от 0,3 до 0,8 м/с. Это оказывает существенное вли­ яние на тепловое состояние учащихся, сидящих вблизи остекления.

181