Механическая и естественная вентиляция бань
Необходимую кратность вентиляции надёжней всего обеспечить механической (принудительной) вентиляцией, закладывая в проект приточные и вытяжные электрические агрегаты заданной производительности. Регулировка скорости вентиляции осуществляется при этом шиберами (задвижками, заслонками) на воздухозаборных и воздухоподающих воздуховодах.
Для дачных бань применимы самые маленькие бытовые вентиляторы (оконные, кухонные), обеспечивающие при электрической мощности всего 20-50 Вт производительность по воздуху не менее 50 м³/час. Электрические бытовые вентиляторы уже давно широко доступны для населения, но многие модели работоспособны лишь в сухом холодном воздухе и, как следствие, пригодны только для подачи свежего воздуха в баню. Поэтому целесообразней применять специализированные вытяжные вентиляторы для влажного воздуха ванных и душевых комнат, примерные характеристики которых иллюстрируются в таблице 13. Однако на высокие температуры эти вентиляторы не рассчитаны и требуют предварительного охлаждения воздуха. Можно их использовать и для организации циркуляции (рециркуляции) воздуха в помещении бани на этапе протопки. Напомним, что принудительная вытяжка в банях с печным отоплением запрещена (СНиП41-01-2003).
Таблица 13: Характеристики вытяжных вентиляторов для ванных комнат (на примере изделий фирмы Silavent, Англия)
Модель | Мощность, Вт | Расход воздуха, м³/час | Статическое давление, Па | Уровень шума, Дб | Вес, кг |
Extract 2000 | 20 | 70 | 16 | 33 | 0,7 |
Extract 120 | 35 | 162 | 30 | 36 | 0,8 |
Curzon 2000 | 50 | 80 | 150 | 26 | 1,1 |
SVC6 | 35 | 240 | 50 | 37 | 1,6 |
SDF100 | 20 | 70 | 16 | 36 | 0,6 |
SDF120 | 35 | 162 | 30 | 36 | 0,8 |
DVF100 | 20 | 70 | 16 | 41 | 0,5 |
DVF150 | 25 | 220 | 45 | 41 | 1,3 |
Energex | 40 | 72 | — | 35 | 1,8 |
Основное предпочтение дачниками отдаётся залповым проветриваниям через двери, а также естественной вентиляции через приоткрытые проёмы (окна, двери, продухи, форточки) или через специально предусмотренные щели (чаще всего над и под дверями).
В отличие от механической вентиляции эффективность естественной вентиляции (то есть вентиляции с естественным побуждением) оценивается весьма сложно, а главное не очень надёжно. В строительной науке производительность естественной вентиляции рассчитывается численными методами, развиваемыми в теории теплозащиты зданий в части тепловых потерь, обусловленных воздухопроницаемостью ограждающих конструкций. Соответствующие нормативные документы СНиП41-01-2003 (взамен СНиП2.04.05-91), СНиП23-02-2003 и СП23-101-2000 (взамен СНиП II-3-79) содержат, к сожалению, разночтения и постоянно дорабатываются.
В самом общем случае скорость обмена воздуха Gв за счёт естественной вентиляции определяется суммой четырёх слагаемых (см. Приложение 10 к СНиП2.04.05-91):
Gв (кг/час) /ρ (кг/м³) = Gв (м³/час) = ΣS1iΔpi / Riρ + Σ(Δpi/Δp0) 0,67•S2iG2i / ρ + 3600ΣS3i(2Δpi/ρ)1/2+Σ(Δpi/Δp0)•L•G3/ρ.
Первое слагаемое определяет неконтролируемую инфильтрацию воздуха через ветропроницаемые стены, имеющие участки с площадями S1i с табличными сопротивлениями воздухопроницанию Ri (см. таблицу 2) при перепадах давления на стенах Δpi. Плотность воздуха, в бане и на улице изменяющаяся в пределах (0,9-1,4) кг/м³, обычно принимается равной в среднем ρ =1,2 кг/м³.
Второе слагаемое определяет неконтролируемую инфильтрацию воздуха через закрытые окна и двери с площадями S2i и воздухопроницаемостями G2i, указываемыми в технических паспортах на продукцию (см. также таблицу 3). Перепад давления Δp0 отвечает тому перепаду давления, для которого определяется паспортная величина воздухопроницаемости или сопротивления воздухопроницанию (обычно Δp0 = 10Па). Как уже отмечалось, скорость движения воздуха через мелкие поры в стенах определяется вязкостью воздуха и пропорциональна перепаду давления Δpi, через крупные же проёмы определяется не вязкостью, а инерцией воздуха и пропорциональна корню квадратному (Δpi)1/2, а через окна (сочетающие и крупные, и мелкие щели) — пропорциональна (а Δpi + b (Δpi) 1/2) ~ (Δpi)n, где n чаще всего принимается равным 2/3 = 0,67. Фактически это (и последующее) слагаемое показывает, до какой скорости может разогнаться воздух за счёт заданного перепада давлений в проёме.
Третье слагаемое определяет поступление воздуха через крупные проёмы (вентотверстия) с поперечным размером более (5-10) мм — окна и двери с площадями S3i.
Четвёртое слагаемое определяет неконтролируемую инфильтрацию воздуха через малые щели с поперечным размером менее (1-5) мм длиной L и воздухопроницаемостью G3=0,5 кг/м•час (для стыков между панелями наружных стен по СНиП23-02-2003).
При строительстве дачных бань необходимо максимально предотвращать неконтролируемую инфильтрацию через стены так, чтобы кратность воздухообмена определялась бы только контролируемыми поступлениями воздуха через вентотверстия. А вот в общественных банях оказывается более важным наличие некоторого гарантированного минимально необходимого воздухообмена (например, с кратностью 1 раз в час) за счёт неконтролируемой инфильтрации. Это обусловлено тем, что многочисленные случайные посетители могут произвольно (и не всегда осознанно и правильно) изменять циркуляцию воздуха в бане и даже прекращать поступления свежего воздуха в баню самовольным прикрытием форточек и вентотверстий. Поэтому в общественных банях совершенно необходимо предусматривать регулируемое (но не способное полностью закрываться) вытяжное вентотверстие в потолке или в припотолочной части стен бани.
При этом, разумеется, во избежание увлажнения стен, неконтролируемая инфильтрация через стены допустима в банях только для приточного воздуха, то есть в нижних зонах бани.
В вышеприведённом соотношении для скорости обмена воздуха Gв за счёт естественной вентиляции под перепадом давления Δpi понимается сумма гравитационных и ветровых (динамических) перепадов давления Δpi=Δpг+Δpв. Гравитационные перепады давления Δpг = (2-5) Па существуют внутри протопленных бань всегда, что гарантирует возможность немедленного проветривания в любой момент времени, в том числе залпового через распахнутые двери. Ветровые перепады давления Δpв возникают лишь при наличии ветра, набегающего на здание бани, и могут достигать сотен паскалей (20 Па при слабом ветре).
Источник: health.totalarch.com. Дачные бани и печи. Принципы конструирования. Хошев Ю.М. 2008