#blogtime
04/09/18

Часть 3. Система вентиляции и кондиционирования

цикл статей об офисах
by Semiletova
Продолжим цикл статей про эффективное обустройство и эксплуатацию офисных пространств темой вентиляции и кондиционирования.

Это очень важный и обширный аспект инженерных систем, который обязательно необходимо учитывать, создавая дизайн офиса, потому что размер этих систем зачастую влияет на высоту потолка или появление какие-либо балок и решеток, которые не были учтены и требуют срочной декорации.

Начнем с причин, по которым необходимо предусматривать вентиляцию и кондиционирование в офисе.

Можно сказать, что вся работа офиса строится на работе человека, поэтому от уровня комфорта помещения зависит и уровень эффективности сотрудника. Это подтверждается различными исследованиями, в ходе которых было выявлено, что для активной умственной деятельности необходим свежий прохладный воздух. Вы, наверняка, замечали это сами - когда на рабочем месте душно и жарко, нас клонит в сон и какие-то сложные вычисления делать невероятно трудно. Продуманная система вентиляции и кондиционирования позволяет поддерживать оптимальную температуру и влажность помещения, фильтровать посторонние запахи и «отработанный» воздух, снижать уровень пыли и шума, и, как итог, улучшать общий тонус организма людей и умственную активность.

Вентиляция и кондиционирование может осуществляться при использовании различных систем, которые выбираются в зависимости от площади помещения и его назначения.

Первая и довольно популярная это система приточно-вытяжной вентиляции.

Она решает задачи вытяжки, фильтрации и подачи очищенного воздуха. Возможны также опции, такие как фреоновые охладители, калориферы для вентиляции, рекуператоры для экономии электроэнергии и даже увлажнители воздуха.

Оборудование устанавливаются в подсобных помещениях, так как оно достаточно шумное. Воздуховоды, как правило, монтируются скрыто в межпотолочном пространстве. Сотрудникам видны только конечные устройства - вентиляционные решетки или же диффузоры. При разработке диффузоров производители просчитывают движение воздуха, располагают лопасти и перегородки таким образом, чтобы воздух в помещении перемешивался наилучшим образом.

Чаще всего они выглядят вот так:

Но потолочный диффузоры есть разных конструкций. Есть вихревые и щелевые; приточные, вытяжные и комбинированные; потолочные, настенные и напольные. Все эти виды могут быть выполнены из любого материала, для любого способа монтажа.
Для создания комфортной атмосферы в любой ситуации и в любое время года есть регулируемые диффузоры. В их конструкцию добавлены раздвижные пластины, поворотом которых изменяется пропускная способность. Есть также модели со встроенными датчиками присутствия и анализаторами состава воздуха. Они подключены к системе управления микроклиматом, которая в автоматическом режиме поддерживает заданные кондиции атмосферы.

Но вернемся к приточно-вытяжной системе в общем. Принцип её работы довольно простой: забор уличного воздуха осуществляется на высоте не менее полутора метров от земли. Этот воздух фильтруется и, в зависимости от температуры за окном, охлаждается или нагревается. Отработанный же воздух вытягивается либо в вентиляционную шахту, либо на улицу. Во втором случае необходимо оборудовать систему вентиляционных свечей, конец которой будет находиться выше уровня кровли здания минимум на 1,5 метра.

Поступление свежего воздуха в холодный период времени приводит к необходимости его нагрева для обеспечения правильного микроклимата помещений. Для минимизации затрат электроэнергии может быть использована приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией тепла. Если каналы притока и отвода воздуха расположены рядом, то можно частично передать тепло выходящего потока входящему. Это позволит уменьшить потребление электроэнергии калорифером или вовсе отказаться от него. Устройство для обеспечения теплообмена между потоками воздуха с разной температурой называется рекуператором. В теплое время года, когда температура наружного воздуха значительно превышает комнатную, можно использовать рекуператор для охлаждения входящего потока.

В приточно-вытяжной вентиляционной установке все необходимые элементы и оборудование заключены в едином корпусе, имеющим, как правило, достаточно компактные размеры.

Если на улице жарко, и приточно-вытяжная установка не справляется с задачей понижения температуры приточного воздуха, то её, как правило, дополняют бытовыми кондиционерами.

Бытовая сплит – система.
Внутренний модуль в таких системах устанавливается в небольших помещениях площадью 15 - 70 м2 и выглядит вполне привычным образом.

Минусы использования бытового кондиционера – это прежде всего сухость воздуха в помещении, где работает кондиционер. Немаловажным является тот факт, что зачастую, внешние блоки бытовых кондиционеров наносят существенный ущерб внешнему виду здания.

Часто, владельцы офисов, которые устанавливают бытовые сплит-системы, сталкиваются с проблемой «офисных войн» из-за кондиционера, так как кому-то всегда дует, а кому-то всегда жарко. Чаще всего это решается покупкой и установкой пластиковых экранов.
Но согласитесь, это не выглядит дорого и современно, поэтому мы призываем пользоваться услугами грамотного проектировщика, который, даже при использовании бытового кондиционера, сможет найти для него наиболее подходящее место, позволяющее избежать недовольство со стороны сотрудников.

Канальный кондиционер с подмесом свежего воздуха. Системы вентиляции на базе обычной сплит-системы канального типа с добавлением (подмесом) уличного воздуха применяются для создания оптимального микроклимата в небольших кабинетах или офисах.

Принцип действия такой системы достаточно прост: уличный воздух перед попаданием во внутренний блок кондиционера поступает в смесительную камеру, в которой он смешивается с отработанным воздухом. Далее воздушная смесь из смесительной камеры попадает во внутренний блок канального кондиционера, где происходит ее фильтрация и доведение до нужной температуры. Затем подготовленная воздушная смесь направляется по системе воздуховодов в офисные помещения. Новая же порция отработанного воздуха при этом направляется в смесительную камеру, и цикл повторяется.
Плюс такой системы — ее сравнительно невысокая стоимость и компактность. Минус —при работе кондиционера на несколько помещений - отсутствие возможности независимого регулирования температуры в каждой комнате.
Существуют системы, позволяющие регулировать количество подаваемого охлажденного воздуха в каждое помещение, и таким образом регулировать в нем температуру. Но, во-первых, это удорожает систему, а кроме того, при использовании подмеса свежего воздуха, уменьшая общее количество воздуха, подаваемого в отдельно взятое помещение, мы будем пропорционально уменьшать и подачу в него собственно свежего воздуха с улицы. Иными словами, если вам стало холодно, и вы уменьшили мощность охлаждения в вашей комнате, вы уменьшили, таким образом, и количество подаваемого с улицы свежего воздуха.

Для больших офисов и офисных зданий применяется комбинированная система приточно-вытяжной установки с чиллер-фанкойлом или мультизональной VRF\VRV системой.

Нужно понимать, что такое оборудование должно располагаться на крышах, цокольных или технических этажах.
На примере башни «федерация», мы видим (отмечено черным), что там 6 технических этажей, в которых размещается инженерное оборудование для следующих за ними этажами.
Рассмотрим, что же такое чиллер-франкойл и мультизональная VRF\VRV система.

Чиллер-фанкойл это универсальная система, позволяющая поддерживать комфортную температуру в помещении независимо от времени года: летом охлаждая воздух, а зимой, нагревая его. Чиллер-фанкойл позволяет поддерживать комфортные климатические условия в зданиях любой площади и этажности.

Принцип его работы аналогичен принципу действия системы водяного отопления. Только вместо котла в ней используется универсальный агрегат (чиллер), предназначенный для охлаждения жидкости, но способный осуществлять также ее нагрев.

Для поддержания комфортной температуры в отдельных комнатах здания в системе чиллер-фанкойл используются фанкойлы-теплообменники, дополненные вентиляторами.

К одному чиллеру, устанавливаемому, как правило, в верхней части здания, можно подсоединить любое количество фанкойлов, расположенных в помещениях.

Так же, как и радиаторов отопления, фанкойлов в одной комнате может быть от одного до нескольких, в зависимости от площади и требований к температуре воздуха.

В качестве теплоносителя в системах чиллер-фанкойл используется вода или водный раствор этиленгликоля.

Расстояние между холодильным агрегатом и фанкойлами может быть любым и регламентируется только конструктивными особенностями здания.
VRF — это мультизональная система кондиционирования, хладагентом которой является не вода, а фреон. Основным отличием от сплит-систем является принцип переменного расхода хладагента, т. е. перераспределение фреона между блоками в зависимости от потребности в холодильной нагрузке.

Конструктивно VRF система состоит из:

Одного или набора наружных блоков с воздушным охлаждением, устанавливаемых на эксплуатируемой площадке снаружи здания.

Внутренних блоков (аналогичных фанкойлам), предназначенных для работы только во фреоновых системах.

Сеть трубопроводов, коллекторов и блоков для перераспределения хладагентов.

Таким образом, в VRF-системе отсутствуют промежуточные теплообменные процессы, что положительно влияет на показатели энергоэффективности. Отрицательным моментом является то, что в мультизональных системах строго ограничены длины магистралей и перепады высот между наружным и внутренними блоками (горизонтальная протяженность трассы составляет порядка 150 м, а вертикальная – 50 м), в то время как в системе чиллер-фанкойл эти параметры зависят от подобранного насосного оборудования, то есть практически не ограничены.

Второе основное отличие заключается в конструктивных решениях. В наружных блоках VRF используются компрессоры с переменной производительностью, что позволяет регулировать производительность системы с очень высокой точностью. Также, в мультизональной системе происходит непрерывный обмен данными между внутренними и наружными блоками, что также помогает поддерживать именно ту холодопроизводительность, которая необходима в данный момент времени.

В системе чиллер-фанкойл ситуация противоположная: холодильный агрегат не связан с фанкойлами и выбирает свою производительность по температуре теплоносителя (воды), поступающей в теплообменник. Регулировка производительности компрессоров, в подавляющем большинстве чиллеров, ступенчатая, что приводит к колебаниям температуры теплоносителя и как следствие перерасходу электроэнергии, так как производительность выбирается менее точно и с большей инерционностью.

Третье отличие - это уровень комфорта конечного потребителя при использовании систем кондиционирования на базе чиллера или VRF. Фанкойл представляет из себя довольно простое устройство, без какой-либо прогрессивной системы управления. Как правило, производительность фанкойла регулируется клапаном на магистрали теплоносителя (воды), который имеет 2 положения: полностью открыт и полностью закрыт. Такой способ регулировки неизбежно приводит к колебанию температуры внутри помещения, особенно при частичной загрузке.

Во внутренних блоках мультизональных систем кондиционирования установлены датчики температуры и электронный расширительный вентиль, который регулирует расход хладагента через испаритель в широком диапазоне и с высокой точностью. Более того, в зависимости от температуры в помещении, автоматика внутреннего блока плавно регулирует скорость вращения вентилятора, что позволяет очень точно поддерживать температуру в помещении. Также, в VRF довольно просто организовать диспетчеризацию и центральное управление системами, т.к. эти модули подключаются к существующей линии связи. Как правило, внутренние блоки имеют также меньший уровень звукового давления, чем фанкойлы. Таким образом, приоритетность применения в том или ином случае в большей степени зависит от потребностей заказчика, т.к. в конечном итоге обе системы выполняют задачу по поддержанию температурных параметров в помещении, просто делают это с разной точностью и уровнем комфорта.

Конечно, каждая из описанных систем имеет очень много особенностей и возможностей и выбор того или иного оборудования строится на большом количестве факторов. Не забывайте, что при проектировании общественных пространств, инженерные системы имеют очень большое значение и занимают значительное место, поэтому подходите грамотно к проектированию и взаимодействуйте с инженерами, во избежание проблем реализации вашего дизайна.