ВОЗДУХОПРОНИЦАЕМОСТЬ КАК ПОКАЗАТЕЛЬ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ЗДАНИЯ

По данным Федеральной службы государственной статистики в 2016г. в Российской Федерации введено в эксплуатацию 278,3 тыс. зданий общим объемом 608,5 млн. м³, что составило 90,8 % к числу зданий, введенных в эксплуатацию в предыдущем году (Таблица 1).

Таблица 1.

Ввод в действие зданий жилого и нежилого назначения в РФ

Российское строительство не стоит на месте, однако, количество построенных объектов, зачастую, не определяет их качество.

Как правило, упущения в качестве оборачиваются удорожанием строительства, значительными расходами на эксплуатацию объекта, ухудшением условий комфортности помещения, а также возможным возникновением аварийных ситуаций и неблагоприятных последствий.

Здесь вопросы энергоэффективности и микроклимата здания являются определяющими. Для создания требуемых параметров микроклимата в помещении применяют системы вентиляции и кондиционирования воздуха, а также различные отопительные устройства (далее - ОВК).

Для принятия решения о выдаче разрешения на ввод объекта в эксплуатацию необходим документ, подтверждающий соответствие параметров построенного объекта строительства проектной документации, в том числе требованиям энергетической эффективности [2].

На показатели энергоэффективности любого строительного объекта и уровень комфорта внутри помещений существенное влияние оказывает воздухопроницаемость ограждающих конструкций (свойство материалов из-за перепада давления пропускать воздух).

Неконтролируемые воздушные потоки, создаваемые из-за дефектов окон, дверей и стен, не только ускоряют износ строительных конструкций и заметно снижают комфортность нахождения в помещении, но и вызывают инфильтрацию и эксфильтрацию воздуха (перемещение воздуха через ограждения вследствие ветрового и теплового напоров  из окружающей среды в помещение, формирующих перепад давления воздуха снаружи и внутри помещения). Инфильтрация и эксфильтрация, превосходящие производительность системы ОВК, являются одной из главных причин повышения энергозатрат на отопление и кондиционирование (до 50 % потерь тепловой энергии приходится именно на показатели воздухопроницаемости).

Нарушая работу систем климатизации, эти явления могут вызывать дискомфорт и создавать проблемы для систем контроля качества воздушной среды помещения.

В связи с этим коэффициент, параметры воздухопроницаемости ограждающих конструкций и методы их контроля стандартизованны (в РФ они регламентируются ГОСТ 31167-2009, СП 50.13330.2012).

Воздухопроницаемость зданий зависит от различных факторов:

• габаритов строительного объекта;
• показателя герметичности здания;
• разницы температурных режимов внутри объекта и снаружи здания;
• скорости и давления ветра.

Повышенная или пониженная воздухопроницаемость стен и других конструктивных элементов сооружения является распространенной причиной возникновения повышенной влажности ограждающих конструкций и плесени.

Для определения характеристик воздухопроницаемости существует метод, описанный в ГОСТ 31167-2009. Сущность метода заключается в том, что с помощью вентилятора, установленного в дверном или оконном проеме, задается режим нагнетания воздуха внутрь здания или разрежение воздуха - в зависимости от целей теста. Изменяя вентилятором скорость и направление потока воздуха, выполняется серия измерений следующих параметров:

• объем воздуха, проходящего через вентилятор;
• атмосферное давление внутри и снаружи здания;
• атмосферное давление на кожухе двигателя вентилятора.

Все полученные во время теста данные сохраняют для последующей обработки и анализа. Полученные значения сравниваются с проектными данными и нормируемыми величинами (СП 50.13330.2012).

Обработка результатов исследований сопровождается расчетами:

• вычисление среднего арифметического значения разностей давлений;
• определение измеренного объемного расхода воздуха при каждой разности давлений;
• корректировка на стандартные атмосферные условия измеренного объемного расхода воздуха;
• построение экспериментальной зависимости объемного расхода воздуха от разности давлений в логарифмических координатах;
• определение массового расхода воздуха;
• определение средней массовой воздухопроницаемости ограждений.

Расчеты оформляют в логарифмических координатах расхода воздуха через ограждающие конструкции, зависящего от разности давлений воздуха (Рисунок 1).

Рисунок 1. График зависимости измеренного объема расхода воздуха от перепада давления

За результат определения средней массовой воздухопроницаемости ограждающих конструкций помещений (G_k, кг/м²×ч), принимают разность результатов определения массовых расходов воздуха в помещении в эксплуатируемом состоянии и помещении с герметизированным ограждением, отнесенных к площади испытываемого ограждения.

По результатам определения воздухопроницаемости устанавливается класс воздухопроницаемости ограждающих конструкций объекта.

Требуемая воздухопроницаемость у каждого здания индивидуальна и зависит от нескольких характеристик объекта. Принятая классификация воздухопроницаемости по кратности воздухообмена при Dp = 50 Па (n₅₀, ч^-1) (жилых помещений, производственных зданий) приведена в таблице 2.

При установлении класса воздухопроницаемости «умеренная», «высокая», «очень высокая» рекомендуется принимать меры по снижению воздухопроницаемости объектов. При установлении классов «низкая» и «очень низкая» в помещениях, имеющих естественную вентиляцию, рекомендуется принимать меры, обеспечивающие дополнительный приток воздуха.

Таблица 2.

Классы воздухопроницаемости ограждающих конструкций объекта [3]

Небольшую воздухопроницаемость можно рассматривать как положительный фактор (снижает влажность ограждения, увеличивает приток свежего воздуха), в то время как чрезмерная воздухопроницаемость может вызвать большие потери тепла в зимнее время [4].

При сдаче объекта строительства в эксплуатацию или оценке его состояния необходимо учитывать такой показатель как воздухопроницаемость, так как она напрямую влияет на долговечность строительных конструкций, параметры микроклимата, а в целом на энергоэффективность всего здания.

Список литературы:

1. ГОСТ 31167-2009. Здания и сооружения. Методы определения воздухопроницаемости ограждающих конструкций в натурных условиях [Электронный ресурс] – Режим доступа – URL: http://docs.cntd.ru/document/gost-31167-2009 (дата обращения: 27.04.17)
2. Градостроительный кодекс Российской Федерации от 29.12.2004 N 190-ФЗ (ред. от 07.03.2017) [Электронный ресурс] – Режим доступа – URL: http://docs.cntd.ru/document/901919338 (дата обращения: 27.04.17)
3. СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003 [Электронный ресурс] – Режим доступа – URL: http://docs.cntd.ru/document/1200095525/ (дата обращения: 27.04.17)
4. Янчукович С.Г. Строительное проектирование зданий и сооружений: учебное пособие. [Текст]/ С.Г. Янчукович. – СПб.: СПбГТУРП, 2013. – 25 с.