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

Me спускалась 'ниже 16,8°, тогда как в учебных поме* щениях с радиаторным отоплением и вытяжной венти­ ляцией температура наружных стен падала до 9,6°, а средняя радиационная — до 14,3°. При двойном остек­ лении светопроемов температура внутренней поверхно­ сти стекла была низкой независимо от санитарно-тех­ нических систем, однако при воздушном отоплении минимальные ее значения составляли 7°, а при радиатор­ ном— 1,2°.

Благодаря тройному остеклению она повышалась (в классах с воздушным отоплением) и минимальные ее значения составляли 9,3—10,4°. Разница между тем­ пературой воздуха у первого ряда парт и температу­ рой остекления лишь в двух случаях из 26 (при тем­ пературе воздуха 24°) оказалась более 6°. Улучшение радиационного режима учебных помещений с воздуш­ ным отоплением и приточной вентиляцией по сравне­ нию с классами, имеющими радиаторное отопление и вытяжную вентиляцию, объясняется следующими при­ чинами: во-первых, поступление в классы большого ко­ личества воздуха, как уже говорилось, повышает дав­ ление его по отношению к атмосферному и исключает инфильтрацию холодного воздуха внутрь помещений со стороны наружных ограждений, что уменьшает воз­ можность понижения их температуры. Во-вторых, по­ дача струи нагретого воздуха на потолок превращает его в нагретую панель. Она служит вторичным источ­ ником теплового излучения. Таким образом, система воздушного отопления не чисто конвективная.

По данным А. М. Шкловера (1956), доля конвекци­ онного тепла, поступающего в помещение и передава­ емого ограждениям, составляет при лучистом отопле­ нии 0, при радиаторном 0,7—0,85, а при воздушном 1. Расчеты, произведенные по нашей просьбе инженерами И. Ф. Усенко и А. А. Мерзлютиным, показали, что в обследованных школах 90% тепла поступает в поме­ щение конвекционным путем (нагретый воздух), а на долю теплоизлучения приходится около 10% общих теплопоступлений. Так, при температуре воздушного факела от 23 до 30° температура потока колебалась от 22 до 25° у выхода струи до 17—20° у противоположной стены (средняя 18—20°). Увеличение температуры факе­ ла до 30—40° повышало температуру потока до 30—35° и 19—22° соответственно (средняя температура 21—

206

25°). Температура стены, в которой заложен воздухо­ вод, изменялась в меньшей степени: от 18 до 23° во всем исследованном диапазоне температуры факела. Следует отметить, что зона высоких температур потол­ ка была небольшой и ограничивалась площадью 1 — 1,5 м2 у места соприкосновения с нагретой струей воз­ духа. Дальше воздушная струя веерообразно расширя­ лась, что увеличивало площадь нагрева потока, но резко уменьшало ее интенсивность. Повышение темпера­ туры ограждений в помещении с воздушным отоплени­ ем отмечается и в жилье (X. А. Заривайская, 1964; И. Л. Винокур, 1966).

Таким образом, на основе результатов анализа полу­ ченных данных можно утверждать, что, хотя система воздушного отопления, совмещенного с вентиляцией, еще далека от совершенства и не позволяет создавать в учебных помещениях устойчивого воздухообмена, при подаче воздуха 15—16 м3/ч на одного учащегося, его увлажнении и температуре факела до 22—30° (в зави­ симости от температуры наружного воздуха) в школах с ленточным остеклением она имеет явные преимуще­ ства перед системой вытяжной вентиляции с водяным отоплением. Об этом свидетельствуют сводные данные табл. 33. Поступление больших объемов подогретого в системе воздушного отопления воздуха не только улуч­ шает его физико-химические свойства в учебных поме­ щениях, но и создает положительное по отношению к рекреациям и открытой атмосфере давление, исключа­ ет поступление в классы верхних этажей загрязненного воздуха из нижних и инфильтрацию холодного возду­ ха через неплотности окон и стыков панелей (неоргани­ зованный приток). С гигиенических позиций она может уступать лишь системе децентрализованной подачи в- помещения неподогретого воздуха.

На основании этих данных в СНиП Н-Л.4-62 «Нормы проектирования общеобразовательных школ» внесен пункт, рекомендующий применение в школьном строи­ тельстве для II и III климатических районов систем приточной вентиляции либо путем децентрализованной подачи неподогретого воздуха настильной струей на по­ толок, либо централизованной в системе воздушного отопления. Вытяжная вентиляция была сохранена для учебных помещений школ IV климатического района в расчете на их широкую аэрацию и для санитарных уз-

207

лов (с обязательным механическим побуждением) в школах II и III климатических районов. В то же время указывалось, что рекомендации, определяющие детали проектирования этих санитарно-технических систем, предварительны и требуют проверки и уточнений.

Дальнейшие исследования системы воздушного отоп­ ления позволили рекомендовать:

1) применение перепускных устройств для уменьше­ ния подпора и удаления воздуха из классов в рекреа­ ции и обеспечения возможности аэрации учебных поме­ щений при плюсовой температуре наружного воздуха;

2)увеличение сечения каналов вытяжной вентиляции

иприменения механического побуждения в санитарных узлах для усиления вытяжки и уменьшения количества воздуха, попадающего в рекреации 3-го этажа;

3) уменьшение количества нагревательных приборов в рекреациях, где температура воздуха была очень вы­ сокой;

4) проектирование систем, работающих лишь на прямоточном режиме, так как наблюдения за температу­ рой и влажностью воздуха в ночные часы и отчасти за температурой ограждений (раннее утро и вечер) при

208

выключенной системе воздушного отопления показали нецелесообразность применения рециркуляционного ре­ жима;

была проведена проверка правильности указанных ре­ комендаций. Одновременно были продолжены исследо­ вания воздушной среды в других школах с изучением теплового состояния школьников с целью уточнения оп­ тимальных температурных параметров воздуха клас­ сных комнат, а следовательно, и расчетных данных отопительно-вентиляционных систем. Для подогрева, очистки и увлажнения воздуха в школе № 479 Москвы, как и в остальных 30 школах, построенных в Москве в 1967—1968 гг., были установлены кондиционеры. Повы­ шение устойчивости системы достигалось раздельной подачей воздуха в каждый класс. При расчете теплопоступлений были учтены тепловыделения учащихся (расчетная температура воздуха 16—17°). Увеличение температуры торцовых классов и учебных помещений верхнего этажа компенсировалось не столько путем увеличения объемов воздуха (расчет 18 м3/ч на од­ ного учащегося), сколько за счет повышения темпера­ туры воздушного факела. Для этого в школе был осу­ ществлен двухступенчатый подогрев воздуха. Для ря­ довых классов воздух, поступающий через воздухоза­ борную шахту, нагревался до 25—27°, очищался на масляных фильтрах и увлажнялся с помощью одно­ рядных форсунок. Для второй группы помещений (тор­ цовых) он после дополнительного увлажнения мог по­ догреваться до 45°. Для уменьшения шума вентиляторы и калориферы были установлены на виброосновании, облицованы звукопоглощающим материалом и снабже­ ны диффузными глушителями с экраном.

Приточные отверстия в классах имеют удлиненную форму и снабжены веерообразными насадками, нагне­ тающими нагретый воздух под углом 45° на потолок. На внутренней стене каждого класса, отделяющей его от рекреации, на высоте 2,4 м от пола предусмотрены перепускные устройства (отверстия 10X25 см), закры-

209

тые шиберами и позволяющие регулировать объем уда­ ляемого из класса воздуха. Дежурное отопление в рек­ реациях и на лестничных клетках осуществлено путем установки воздухонагревателей шкафного типа: кало­ риферы КФС № 6 и № 9, закрытые фанерными щита­ ми с отверстиями 0,2X1,5 м в нижней и верхней их зоне (15 см от нола и 0,5 м от потолка). Зальная группа по­ мещений имела самостоятельную систему отопления (водяное — радиаторы М-140 или бетонные панели) и приточно-вытяжную вентиляцию.

. По проекту предусмотрено автоматическое и дистан­ ционное управление системой воздушного отопления, од­ нако оно было осуществлено лишь в школах, построен­ ных в 1967—1968 гг.

Результаты исследования воздушно-теплового режи­ ма в школе при наружной температуре от 0 до —35° и скорости ветра от 0 до 8 м/с в целом повторили при­ веденные выше данные и подтверждают возможность обеспечения оптимальных условий воздушной среды в учебных помещениях с приточной вентиляцией,, совме­ щенной с воздушным отоплением. Изменения, внесен­ ные в проект, повысили качество и эффективность рабо­ ты системы. Концентрация углекислоты в классах при постоянно действующей вентиляции к концу занятий ни разу не превысила 0,1 %, влажность воздуха повы­ силась до 38—51%, а в отдельных помещениях верх­ них этажей она иногда к концу уроков достигала 62%; запыленность воздуха колебалась от 1,9 до 5,1 мг/м3; изменения ее скорее зависели от качества уборки и ре­ жимных моментов.

Применение раздельной подачи воздуха' в каждое учебное помещение и перепускных устройств обеспечи­ ло большую устойчивость систем. Хотя объемы посту­ пающего в классы воздуха и в этой школе увеличива­ лись с 400 до 800 м3/ч при открытых фрамугах, это су­ щественно не сказывалось на воздухообмене соседних помещений. Постоянное поступление в классы больших объемов воздуха исключало инфильтрацию холодного воздуха в учебные помещения и создавало строго за­ кономерное перемещение воздушных масс из классов в рекреации (через перепускные устройства и под дверью) и санитарные узлы. Уменьшение теплопоступлений в системе дежурного отопления обеспечивало в рекреа­ циях более низкую, чем в классах, температуру возду­

210

ха: 16—18°.против 19—23°. Разница температур в учеб­ ных и рекреационных помещениях колебалась от 2 до 5°, что положительно сказалось на самочувствии детей в перемену. Даже после интенсивной двигательной ак­ тивности в перемену школьники возвращались в класс с нормальными показателями теплового состояния и не жаловались, что им «жарко». .В ночные часы при вы­ ключенной системе воздушного отопления температура в илассах всего 4 раза (из 89 дней наблюдений) опу­ скалась ниже точки росы при температуре наружного воздуха —32—35°. Повышение расчетных параметров температуры воздушного факела в торцовых классах и

.учебных помещениях 3-го этажа до 45° .позволило осу­ ществлять быстрый нагрев воздуха в утренние часы: система включалась за 30—40 минут до прихода детей в школу и к началу занятий температура воздуха в клас­ сах достигала 18—19° даже при исходной (до включе­ ния системы) 12—14°.

Система воздушного отопления в первой эксперимен­ тальной школе (№ 819) действует безотказно уже в те­ чение 5 лет. За это время проводилась лишь периоди­ ческая очистка от пыли магистрального канала и калориферов приточной камеры. Накоплению пыли в вертикальных каналах препятствует постоянный ток воздуха (снизу вверх) со скоростью 1,3—2,4 м/с, и в очистке они не нуждались. Содержание окиси углерода, углекислоты и пыли в воздухе учебных помещений по­ сле 3 лет эксплуатации не увеличилось и составляло: окиси углерода от 4 до 10 мг/м3, углекислоты — от 0,04 до 0,09 мг/м3, пыли—от 2,4 до 5,1 мг/м3. Эксплуатация системы не представляет сложности и осуществляется завхозом школы, не имеющим технического образования. Сложность систем заключается в их монтаже и наладке перед пуском; в эксплуатации же они очень просты и позволяют регулировать теплопоступление в зависимости от температуры наружного воздуха и инсоляции. В неко­ торых школах для этого осуществлено автоматическое регулирование системы. В классах установлены термо­ элементы, регулирующие температуру помещений неза­ висимо от наружных метеорологических условий путем изменения температуры поступающего в помещения воз­ духа. Воздухообмен при этом почти не меняется.

Исследования показали также возможность примене­ ния для отопления рекреаций и лестничных клеток ка­

211