Опора на закон: чем мы руководствуемся

Чтобы защитить проект перед экспертизой и заказчиком, мы опираемся на четыре столпа. Это не просто номера, а логика наших действий:

1. СП 278.1325800.2024 — правила игры для самого вуза. Здесь написано, какие помещения бывают и что в них должно быть. Наш профильный документ.
2. СП 118.13330.2022 — общие правила для общественных зданий. Если в СП 278 чего-то нет, смотрим сюда.
3. СП 60.13330.2020 — наша библия по «железу» и расчетам. Как считать, как монтировать, как экономить тепло — всё здесь.
4. СанПиН 1.2.3685-21 и ГОСТ 30494-2011 — наши цели по комфорту и безопасности. Это конкретные цифры: градусы, проценты влажности и миллиграммы вредных веществ на кубометр.

Сколько воздуха нужно?

Главный вопрос — сколько воздуха подавать. Правило простое: считаем по нескольким методикам и берем самое большое значение.

Расчетный воздухообмен для каждого помещения определяется как максимальное значение, полученное из нескольких расчетов.

Пример: Расчет для лекционной аудитории на 100 студентов и 1 преподавателя

Исходные данные: Площадь – 150 м², высота – 3,5 м. Максимальная загрузка: 100 студентов (временное пребывание) + 1 преподаватель (постоянное рабочее место).

Нормируемые расходы наружного воздуха (согласно СП 60.13330.2020):

• Студенты: 20 м³/ч на человека.
• Преподаватель: 60 м³/ч на человека.

Шаг 1. Расчет по санитарной норме (L_сан):

L_сан = (100 чел. × 20 м³/ч) + (1 чел. × 60 м³/ч) = 2000 + 60 = 2060 м³/ч.

Шаг 2. Расчет по ассимиляции теплоизбытков (L_тепл):

Тепловыделения от людей:

Студенты (сидя, умственный труд): 100 чел. × 100 Вт/чел = 10 000 Вт.

Преподаватель (легкая работа): 1 чел. × 115 Вт/чел ≈ 115 Вт.

Итого от людей (Q_люд): 10 115 Вт.

Тепловыделения от освещения (по нормам, ~15 Вт/м²):

Q_осв = 150 м² × 15 Вт/м² = 2250 Вт.

Тепловыделения от инсоляции (для летнего периода, через окна площадью 30 м² на южном фасаде):

Q_инс ≈ 30 м² × 250 Вт/м² (среднее) = 7500 Вт.

Суммарные теплоизбытки (Q_общ) в теплый период: 10115 + 2250 + 7500 = 19 865 Вт.

Расчет воздухообмена для ассимиляции тепла: L_тепл = 3.6 × Q_общ / (ρ × c × (t_уд - t_пр))

Принимаем t_уд (температура удаляемого воздуха) = +25°C, t_пр (температура приточного воздуха) = +18°C.

L_тепл = 3.6 × 19865 / (1.205 × 1.006 × (25 - 18)) ≈ 8430 м³/ч.

Шаг 3. Выбор расчетного воздухообмена:

Сравниваем полученные значения: L_сан = 2060 м³/ч и L_тепл = 8430 м³/ч.

К проектированию принимается наибольшее значение: 8430 м³/ч. Этот пример наглядно показывает, что для помещений с высокой плотностью людей и значительной инсоляцией расчет по теплу, а не по санитарной норме, часто является определяющим для летнего периода.

Специфика проектирования для различных функциональных зон

Лекционные аудитории, поточные залы

• Управление: Для таких помещений с переменной нагрузкой критически важно применение VAV-систем (Variable Air Volume). Управление расходом воздуха осуществляется по датчику CO₂ с уставкой не выше 800-1000 ppm.
• Воздухораспределение: Для предотвращения сквозняков скорость движения воздуха в рабочей зоне (на высоте 0,1-2,0 м от пола) не должна превышать 0,2 м/с в холодный период (ГОСТ 30494-2011). Рекомендуется использовать вихревые или щелевые диффузоры с высокой эжекцией.

Учебные и научные лаборатории

• Местные отсосы: Для химических лабораторий производительность общеобменной вентиляции определяется балансом с местными вытяжными системами. Ключевой параметр — скорость воздуха в рабочем проеме вытяжного шкафа, которая должна составлять 0,5–0,9 м/с в зависимости от класса опасности веществ.
• Воздушный баланс: В лабораториях с вредными веществами обязательно поддерживается отрицательный баланс. Объем вытяжки должен превышать объем притока на 10-15% для создания разрежения и предотвращения перетока загрязнений в коридоры.
• Рециркуляция воздуха из помещений лабораторий категорически запрещена.

Библиотеки, читальные залы, архивы

• Микроклимат для хранения: Для книгохранилищ и архивов требуются жесткие параметры: температура +18±2°С, относительная влажность 50±5%. Достигается это системами кондиционирования с прецизионным контролем.
• Акустический комфорт: Уровень шума от систем ОВиК в читальных залах не должен превышать NC 30-35 (35-40 дБА). Это достигается:
• Снижением скорости воздуха в воздуховодах: 4–6 м/с в магистральных, 2–3 м/с в ответвлениях к решеткам.
• Обязательной установкой канальных шумоглушителей.
• Выбором вентиляционного оборудования в специальном малошумном исполнении.

Спортивные и актовые залы

• Норма воздухоподачи: Из-за интенсивных физических нагрузок или высокой плотности людей расход воздуха принимается повышенным: не менее 80 м³/ч на одного занимающегося в спортзале и не менее 30 м³/ч на одного зрителя в актовом зале.
• Подвижность воздуха: Для спортзалов допускается повышенная скорость движения воздуха (до 0,3-0,5 м/с) для улучшения теплосъема. Системы воздухораспределения должны исключать прямое попадание холодных струй в зоны нахождения людей (например, использование перфорированных воздуховодов или струйных сопл).

Общие системные требования и энергосбережение

Утилизация тепла: Согласно СП 60.13330.2020, применение утилизации тепла вытяжного воздуха обязательно для систем производительностью свыше 500 м³/ч.

• Для общих зон (аудитории, коридоры) эффективно применение роторных регенераторов (КПД до 85%).
• Для вытяжных систем из лабораторий, где смешение приточного и вытяжного воздуха недопустимо, применяются гликолевые рекуператоры (с промежуточным теплоносителем) или перекрестноточные пластинчатые рекуператоры.

Разделение систем: Проектируются раздельные системы для:

1. Аудиторий и учебных помещений.
2. Лабораторного корпуса.
3. Столовой и пищеблока (вытяжные системы оснащаются жироуловителями).
4. Спортивных залов.
5. Санузлов и курительных комнат.
6. Административных помещений.

Автоматизация: Современное здание вуза должно быть оснащено единой системой диспетчеризации, позволяющей задавать недельные сценарии работы для каждой зоны, отслеживать параметры (t°, RH, CO₂) в режиме реального времени и оперативно реагировать на аварийные ситуации.

Заключение

Проектирование вентиляции для зданий высшего образования выходит за рамки стандартных решений для общественных зданий. Оно требует от инженера глубокого понимания не только нормативной базы, но и физики процессов, происходящих в каждой конкретной зоне. Применение VAV-систем, управляемых по CO₂, правильная организация воздухообмена в лабораториях и детальный расчет акустики и параметров микроклимата являются ключевыми факторами для создания современной, комфортной, безопасной и энергоэффективной образовательной среды.