книги из ГПНТБ / Кореневская, Е. И. Гигиенические вопросы строительства школьных зданий

Т а б л и ц а 30 Ионный состав воздуха учебных помещений в зависимости от коли'

1 л воздуха. Если учесть, что, по данным А. И. Канче­ ли и О. И. Дедабрпшвилп (1960), воздух, содержащий от 2000 до 5000 колоний в 1 л, считается чистым, то в классах с приточной вентиляцией дело обстоит благо­ получно. В то же время в контрольном классе с вы­ тяжной вентиляцией бактериальная загрязненность воздуха даже по минимальным ее значениям очень вы­ сока (8000 колоний в 1 л воздуха).

Концентрация окиси углерода в учебных помещениях находится в пря-мой зависимости от содержания ее в атмосферном воздухе. В зависимости от интенсивности движения транспорта содержание окиси углерода в ат­ мосферном воздухе колебалось у здания школы от 1 до 7 мг/м3 и от 5 до 12 мг/м3 на соседнем проезде (пре­ дельно допустимая концентрация 6 мг/м3). Аналогич-

200

ные концентрации (3—9 мг/м3) обнаружены в приточ­ ной камере и вестибюле.

Таким образом, по общепринятым показателям за­

1ч на одного учащегося.

3.Поскольку система вентиляции служит одновре­ менно и системой отопления, температура воздуха в классах (в пасмурные дни) зависит от количества по­ даваемого воздуха и температуры воздушного факела.

При расчете этих показателей в проекте были учте­ ны теплозащитные свойства ограждающих конструкций и размещение помещений (рядовые и торцовые клас­ сы). Как показали исследования, в утренние часы до занятий в классах 1-го и 2-го этажей создаются бла­

торцовых, при такой температуре теплоносителя в свя­ зи с увеличенным притоком воздуха (12—17 м3/ч) в отдельные дни уже до занятий температура воздуха превышает 22°, а к концу занятий колеблется от 22,6 до 23,7°. Снижение в этих условиях температуры факе­ ла до 22—23° отражается на температуре воздуха в классах. В утренние часы температура воздуха дохо­ дит до 14—16°, однако к концу занятий она повыша­ ется до 21—22°.

В табл. 31 представлена зависимость средней темпе­ ратуры воздуха в различных учебных помещениях в конце урока от температуры наружного воздуха, рас­ положения класса, характера•остекления, количества подаваемого воздуха и температуры факела (средние данные, полученные на 290 уроках по результатам ра­ зовых замеров и при обработке 28 недельных термо­ грамм) .

Так как благоприятные условия воздушной среды наблюдались при подаче в учебные помещения 500— 600 м3 воздуха в 1 ч (15—16 м3 на учащегося), то, оче­ видно, при температуре наружного воздуха до —15°

,температура факела должна составлять для рядовых классов 21—22°, а> торцовых — от 23 до 26°.

201

Т а б л и ц а 31

Температура воздуха учебных помещений в зависимости от их рас­ положения, объема и температуры приточного воздуха (средние данные при отсутствии инсоляции)

'При наружной температуре ниже —15° температура факела в 21—22° обеспечивает нормативную темпера­ туру воздуха лишь в рядовых классах при подаче воз­ духа в них 400—600 м3/ч; в торцовых же классах необ­

2-го этажа к концу занятий температура воздуха до­ стигала 25°. В том же классе при температуре атмос­ ферного воздуха •—19,4°, температуре факела 32° и по­ даче в класс воздуха 380 м3/ч температура в центре помещения составляла 24°, у окон 28,7°. Это подтверж­ дает, с одной стороны, положение о недопустимости применения в школах ленточного остекления без солн­ цезащитных устройств, а с другой — о необходимости

202

37. Распределение температур в классах с разными видами отопле­ ния и остекления.

автоматического регулирования температуры подава­ емого воздуха в зависимости не только от температуры атмосферного воздуха, но и от интенсивности инсоляции.

В рекреациях температура воздуха даже при выклю­ чении 60% секций батарей составляла 18—21°, что, повидимому, объясняется хорошей герметизацией светопроемов и поступлением теплого воздуха из классов.

203

4. Температурный режим учебных помещений с воз­ душным отоплением значительно лучше, чем в классе с обычным радиаторным отоплением (рис. 37).

Перепад температуры воздуха по горизонтали и высо­ те в классах с тройным остеклением и воздушным отоп­ лением значительно меньше, чем в классах с радиатор­ ным отоплением. В классах с воздушным отоплением в зоне пребывания учащихся (на высоте 0,75—1,5 м от пола) градиенты температуры воздуха колебались от 1 до 1,5°, а у потолка достигали 2,5°; в классе с ради­ аторным отоплением они составляли соответственно 2,5—4°. Незначительны и градиенты температуры воз­ дух — ограждение.

5. До включения системы увлажнения во всех по­ мещениях отмечалась очень низкая влажность воздуха. Относительная влажность воздушного факела колеба­ лась от 15 до 24%, а воздуха помещений — от 16 до 22% до занятий и от 20 до 28% в конце их. При высо­ кой температуре воздуха у некоторых учащихся это вызывало носовые кровотечения. После того как было введено увлажнение, влажность воздуха в классах по­ высилась до 38—42% до занятий и до 48% к концу их.

как застойный. При подаче 600—700 м3/ч скорость его возрастала: на выходе у приточного отверстия она ко­ лебалась от 0,6 до 1,5 м/с, у противоположной приточ­ ным отверстиям стены— до 0,2—0,6 м/с; ток воздуха ощущался в нижней зоне помещения, однако он не вы­ зывал неприятных ощущений у школьников в связи с достаточно высокой температурой.

7. Радиационный режим учебных помещений с лен­ точным остеклением при одинаковой температуре на­ ружного воздуха и равных теплопоступлениях, обеспе­ чивающих среднюю температуру воздуха 18—20°, ока­ зался различным в зависимости от отопительно вентиляционных систем и характера остекления (табл. 32). Особенно велики были эти различия при наружной температуре ниже •—15°.

Температура внутренних поверхностей наружных ог­ раждений в классах с воздушным отоплением, совме­ щенным с приточной вентиляцией, была близка к тем­ пературе воздуха; средняя радиационная температура

204

ю

о

сл

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