Вентиляция дома

ВЕНТИЛЯЦИЯ ДОМА И ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ

Из многочисленных факторов окружающей среды атмосферный воздух максимально значим для здоровья человека. Без пищи человек может прожить недели, без воды — дни, без воздуха — минуты. В наше время лишь малая часть населения планеты дышит чистым воздухом.

ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА ВОЗДУХА

Без учета влаги в атмосферном воздухе содержится 21% кислорода, 78% азота, около 1% аргона, 0,03% углекислого газа (диоксида углерода, углекислоты) и в меньших количествах гелий, неон, криптон, водород, ксенон, озон, оксид азота, йод, метан, водяной пар, и т.д.

Качество воздуха и микроклимата жилых помещений определяется процентным содержанием кислорода и углекислого газа, загрязненностью, наличием запахов и ионным составом. Имеет также значение  и степень движения воздуха в помещениях, рекомендуемые ее значения в холодный период лежат в диапазоне 0,07 — 0,1 м/сек, в теплый — 0,2 м/сек.

Наружный воздух, в отличие от внутреннего, как правило содержит больше кислорода и меньше углекислого газа, по остальным параметрам он, из-за всеобщей загрязненности, может быть и хуже внутреннего.

Свежий воздух в сельской местности содержит от одной до двух тысяч ионов на кубический сантиметр, в соотношении четырех к пяти отрицательных и положительных. Это естественное соотношение благоприятно сказывается на самочувствии. Во внутреннем воздухе обычно на порядок меньше отрицательных ионов, что приводит к неприятным ощущениям, депрессии, физическим недомоганиям.

ПРИЧИНЫ УХУДШЕНИЯ КАЧЕСТВА ВОЗДУХА В ПОМЕЩЕНИЯХ

Требование приблизительно однократного обмена воздуха в жилых помещениях хотя и превосходит многократно физиологически необходимый уровень по кислороду и углекислому газу оправдано тем, что в современных домах имеется множество процессов, ухудшающих качество воздуха. Основными среди них являются деструкция строительных и отделочных материалов, предметов интерьера, пыление и испарение хранящихся в доме материалов и химических веществ, выделения при приготовлении пищи и при других бытовых работах, выделение загрязнений людьми и другими живыми обитателями и т.д. Рациональным выбором отделочных материалов, мебели и ведением домашнего хозяйства можно заметно снизить скорость деградации качества воздуха в доме, тем самым снизив необходимый объем вентиляции.

Поддержание на хорошем уровне качества воздуха в домах требует соблюдения множества взаимосвязанных конструктивных и эксплуатационных правил, и попытки решения этой задачи пассивной вентиляцией, как это принято сейчас,— самый непродуктивный и затратный путь.

ЗАГРЯЗНЕННОСТЬ ВОЗДУХА ЗАКРЫТЫХ ПОМЕЩЕНИЙ

До недавнего времени лишь загрязнение наружного воздуха привлекало к себе внимание. Исследования, проведенные во многих странах, показали, что внутренний воздух помещений может быть в десятки раз более загрязнен, чем наружный. Но даже если уровни загрязнения воздуха в помещениях и невысоки, это все равно представляет большую опасность, поскольку люди подвергаются его воздействию в течение длительного времени, проводя в среднем в помещениях 80% своего времени.

Внутренняя отделка зданий и мебель могут выделять опасные Для здоровья вещества, такие, как формальдегид, фенол, стирол и т. п. Источниками загрязнения могут служить стены, потолки, мебель (особенно из ДСП), ковры, а также всевозможные искусственные покрытия, лаки и краски. Весомый вклад вносят химические вещества, случайно попавшие в помещение, в том числе оставшиеся на одежде после химчистки (главным образом, пер-хлорэтилен), углеводороды от автомобильных выхлопов, осевшие на одежде, всевозможные моющие и чистящие средства (так называемая «бытовая химия»). Табачный дым, в состав которого входят 3600 химических веществ. Источниками аллергенной органической пыли являются насекомые, домашние животные, плесень, грибки, бактерии.

Обычно считается: для того чтобы химические вещества не были опасными, их доза не должна превышать устанавливаемую гигиенистами предельно допустимую концентрацию. Однако они могут быть опасными, даже если их доза меньше предельно допустимого уровня. Даже небольшое количество загрязняющих воздух веществ вызовет вредные последствия, если время их воздействия достаточно велико, а в помещениях люди проводят большую часть своего времени. Эти негативные влияния на организм человека сказываются настолько постепенно, что их порой трудно связать с той причиной, которая их вызвала. Так, например, мало кто может предположить, что учащение приступов головной боли у человека вызвано переездом в другой дом или установкой в квартире новой мебели. Взрослые, как правило, не рассматривают в качестве причины детской аллергии загрязненный воздух в детской, которым ребенок дышит с самого рождения.

Самый простой и традиционный способ освежения воздуха — проветривание помещений. При этом нужно учитывать, что воздух за окном тоже может быть загрязнен. Поэтому желательно проветривать помещения ранним утром, когда уличное движение минимально и вечерняя пыль осела, а также после дождя, еще лучше — грозы.

ДОМАШНЯЯ РАДИАЦИЯ

Человека в собственном жилище, как это сравнительно недавно выяснилось, подстерегает опасность повышенного радиоактивного облучения. Это связано с тем, что в дом из грунта, некоторых строительных материалов и водопроводной воды может выделяться заметное количество радона — радиоактивного газа, продукта распада урана и радия, которые всегда в микродозах присутствуют в грунте и стройматериалах. Он ответственен как минимум за половину дозы облучения, которую получает человек от всех естественных радиоактивных источников. На открытом воздухе выделившийся из грунта или горных пород радон быстро рассеивается до неопасных концентраций, попадая же в замкнутый объем, в частности в жилище, он может накапливаться до опасных пределов. Ясно, что наиболее опасными при этом явля-- т с я нижние этажи зданий.

В среднем концентрация радона в помещениях в 5—8 раз выше, чем на улице. Зимой выше, чем летом. Считается что за поступление радона в помещения ответственны на 78% — грунт и стройматериалы, 13%— наружный воздух, вода — 5%, природный газ — 4%. Дома являются своеобразными коробками для улавливания радона, «выдыхаемого» землей. При оклейке стен обоями скорость выделения радона уменьшается на 30%.

По степени эмиссии радона грунты и строительные материалы различаются сильно — в сотни и тысячи раз. Отсюда следует очевидное требование контроля строительных и отделочных материалов на эмиссию радона и отказ от материалов, выделяющих его в повышенных количествах. Контролю подлежат и грунты в месте будущего строительства, что необходимо для определения требуемой степени газоизоляции фундамента дома, которая должна закладываться в его проект. Степень газоизоляции фундамента и радоно-выделения строительных конструкций экологического дома должны быть такими, чтобы не создавать опасности для жильцов в условиях пониженного воздухообмена. В проектах также должна учитываться возможность дополнительного поступления радона в жилище через пристроенную теплицу и грунтовые аккумуляторы с тем, чтобы предусмотреть меры, этому препятствующие. В требованиях по защите жилища от радоновой опасности нет ничего технически невыполнимого, даже для районов с повышенным выделением из почвы радона, важно лишь, чтобы они предусматривались на этапе проектирования, поскольку проведение газоизоляции уже готового дома обойдется намного дороже.

КРАТНОСТЬ ВОЗДУХООБМЕНА

Интенсивность вентиляции обычно измеряют кратностью воздухообмена в помещении в час. Эта величина равна отношению Удаленного из помещения воздуха к воздушному объему помещения. Если кратность воздухообмена равна единице, это означает, что за час из помещения был удален объем воздуха, равный объему помещения, и, соответственно, снаружи поступил такой же объем воздуха. Но это вовсе не означает, что из помещения был удален весь старый воздух и за час был заменен новым. Дело в том, что в удаляемый воздух попадает в результате перемешивания и какая-то часть нового, недавно попавшего в помещение. Поэтому часть старого воздуха остается в помещениях, часть нового удаляется. Естественно, разработчики систем вентиляции стремятся, чтобы в удаляемом воздухе было больше старого, наилучшими в этом отношении являются так называемые вытесни-тельные системы вентиляции, в которых перемешивание приточного воздуха с уже находящимся в помещении минимально.

Вопреки распространенному мнению, иногда разделяемому и специалистами, величина вентиляции в помещениях выбирается отнюдь не из необходимости восполнить расходуемый для дыхания кислород. Для поддержания необходимого для человека уровня кислорода в помещении необходимо подавать около двух кубометров воздуха в час в расчете на одного сидящего человека, занятого легким трудом. Это намного меньше вентиляционных норм. Ближе к истине будут те, кто скажет, что задача вентиляции удалять накапливающийся при дыхании углекислый газ. Считается, что в воздухе жилых помещений концентрация углекислого газа не должна превышать 0,5% по объему. Для удержания его на этом уровне потребуется подача уже около четырех кубометров в час атмосферного воздуха. Чтобы удалить запахи человеческого тела, требуется еще больший объем свежего воздуха, однако, и этот фактор не является определяющим, ибо тогда нормы вентиляции были бы заметно ниже существующих. Реально же минимальные нормы на вентиляцию устанавливаются исходя из эмпирических закономерностей, согласно которым при уменьшении кратности вентиляции растет число легочных и других заболеваний. При кратности 0,1—0,2 об/час фиксируется высокая заболеваемость, при кратностях, больших 0,6—0,8, влияние воздухообмена на заболеваемость перестает явно сказываться. Это и определяет вентиляционные нормы, которые устанавливаются на этом уровне или несколько выше, с запасом.

ВЕНТИЛЯЦИОННЫЕ НОРМЫ

В разных странах установлены различные нормативы на минимальную кратность воздухообмена в жилых помещениях. По СНиП 2.08.01-89 «Жилые здания» кратность воздухообмена должна быть не менее 3 м3/час на 1м2 площади жилых помещений. При высоте потолков 3 м это соответствует однократному обмену воздуха в помещении — 1 об/час. В других помещениях: кухне, санузлах, передней — кратность воздухообмена должна быть в два-три раза выше.

Американский стандарт 62-73-г предписывает в зависимости от условий от 0,5 до 0,33 обмена всего внутреннего воздуха в час, во многих странах норматив составляет 0,6—0,8. В кухнях, туалетах и ванных комнатах в связи с необходимостью удаления повышенных выделений влаги кратность вентиляции устанавливается на более высоком уровне. При устройстве только вытяжной вентиляции в этих помещениях устраиваются и вытяжные отверстия, с тем чтобы воздух из других помещений перетекал в них, а затем удалялся наружу.

Очевидно, что оптимальная величина вентиляции должна зависеть от объема, приходящегося на одного человека, от количества людей в помещении, от степени их физической активности и т. д. Новым смелым шагом в этом направлении являются недавно введенные в экспериментальном порядке, гибкие нормы на вентиляцию жилых помещений в малоэтажных зданиях в США. Согласно им кратность воздухообмена зависит от общей площади дома и количества находящихся в нем людей. Для дома на двух человек площадью в 46 м2 требуется кратность 0,54, для площади в 150 м2 — 0,25, при площади 90 м и 5 жильцах — 0,7 и т.д. Допускаются периодически действующие системы вентиляции. Не допускается рециркуляция воздуха, т.е. кондиционеры использующие рециркуляционный режим. Для сурового климата не допускается естественная вентиляция.

ВЕНТИЛЯЦИЯ И ДОМАШНЯЯ ЭНЕРГЕТИКА

На вентиляцию в обычных зданиях тратится ориентировочно около трети всего тепла, отдаваемого отопительной системой. При улучшении теплоизоляции здания доля тепла, теряемого с вентиляционным воздухом, возрастает. Снижают вентиляционные теп-лопотери устройством сосредоточенной приточно-вытяжной вентиляции, в воздуховоды которой помещают воздухо-воздушный теплообменник (теплорекуператор), в котором теплый удаляемый воздух отдает часть своего тепла холодному приточному. Таким образом удается экономить до 80% тепла выбрасываемого воздуха.

Влага, содержащаяся в удаляемом воздухе, содержит тепло как в явной форме, так и в скрытой — в виде тепла фазового перехода вода — пар. В теплообменнике в случае понижения температуры ниже точки росы из уходящего воздуха будет выделяться влага. С другой стороны, в отопительный сезон в воздухе помещений ощущается дефицит влаги, поэтому полезно возвращать в помещения не только тепло, но и влагу. Некоторые теплообменники, например барабанного типа, отдают приточному воздуху и часть влаги вытяжного, что является их преимуществом.

СИСТЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИИ

Самый простой и распространенный способ вентиляции — проветривание помещений, однако в холодный период он приводит к большим потерям тепла. В существующих домах, как правило, предусмотрена естественная вентиляция, при которой воздух удаляется из помещений через вентиляционные щахты за счет разности температур и, следовательно, давлений внутреннего и наружного воздуха. Поступление свежего воздуха осуществляется через форточки, окна, фрамуги, неплотности окон и дверей, щели и микропоры строительных конструкций. Приток воздуха через щели и микропоры носит название инфильтрации. Инфильтрация улучшает проветриваемость помещений и несколько снижает теплопотери здания в холодный период.

Естественная вентиляция приводит к большим потерям тепловой энергии в отопительный период и не пригодна для энергоэффективных зданий. В США, например, для районов с суровым климатом (а Россия почти вся с суровым климатом) естественная вентиляция по новым строительным правилам запрещена.

Чтобы иметь возможность отобрать тепло у уходящего воздуха, его надо пропустить через тепло(влаго)обменник, т.е. выпускать принудительно через одно отверстие. Если передавать это тепло приточному воздуху, то его необходимо пропускать через тот же теплообменник в обратном направлении (исключение представляют теплообменники с промежуточным теплоносителем). Таким образом, возникает схема сосредоточенной приточно-вытяжной вентиляции. Есть еще один вариант — в теплообменнике передавать тепло уходящего воздуха жидкому теплоносителю с дальнейшей утилизацией тепла, позволяя входящему воздуху течь по старинке через форточки и щели.

ВЫТЕСНИТЕЛЬНАЯ ВЕНТИЛЯЦИЯ

Чем меньше свежий приточный воздух смешивается с внутренним, тем выше в среднем качество воздуха в помещении. Если подавать приточный воздух при несколько более низкой температуре снизу и на малых скоростях, то смешение его со старым будет минимальным. Такая система вентиляции носит название вытеснитель-ной. В то же время полностью избежать смешения невозможно.

Из школьной физики известно, что течение жидкости может быть ламинарным и турбулентным, то же относится и к газам. Будет ли течение газа ламинарным или турбулентным, определяется числом Рейнольдса, которое определяется соотношением величин плотности, скорости и вязкости газа или жидкости. Для воздуха в обычных условиях число Рейнольдса лежит далеко в турбулентной области, поэтому его движение в бытовых условиях турбулентно, или, иначе говоря, сопровождается всевозможными вихрями. Поэтому полностью избежать смешения приточного и старого воздуха невозможно, следовательно, стопроцентность вытеснительной системы недостижима.

О КОНДИЦИОНЕРАХ

Кондиционирование воздуха отличается от вентиляции тем, что в нем применяется частичная рециркуляция воздуха и регулируется его влажность. Как основное преимущество кондиционирования декларируется возможность поддержания температуры и влажности в помещениях с высокой стабильностью. Однако медикам известно о том, что внутренняя температура помещений должна в определенных пределах колебаться вслед за наружной. Излишне стабильные физические условия существования вредны Для здоровья человека. Хотя Минздрав об этом не предупреждает, кондиционеры не способствуют сохранению здоровья. Более того, кондиционеры нередко служат источником болезнетворных инфекций, передающихся воздушным путем. Конструкторы ведут с этим борьбу, но и микробы также не сдаются, используя свою высокую изменчивость и приспособляемость. Периодически появляются сообщения о вспышках заболеваний, связанных с кондиционерами, и о том, что у работающих в кондиционируемых помещениях выше заболеваемость.

По мнению эпидемиологов, кондиционеры, перемещая одни и те же воздушные массы в замкнутом пространстве (рециркуляция), играют не последнюю роль в распространении инфекций. По данным главного санитарного врача Москвы, за одну неделю в Москве было проверено на наличие болезнетворных микроорганизмов около 2 тысяч вентиляционных установок, функционировавших более двух лет. 16 процентов из них оказались «заражены» целым рядом возбудителей инфекционных болезней.

Данная негативная оценка систем кондиционирования приведена применительно к российским условиям и, конечно, не отрицает необходимости устройств охлаждения воздуха в жарком климате. Для этих целей кондиционеры применяются кое-где летом и в России. Но нужда в них опять же обуславливается плохой термоизолированностью зданий. Чем лучше здание теплоизолировано, тем меньше оно перегревается летом, и тем менее ему необходимо охлаждение воздуха. В Европе уже имеется успешный опыт отказа от систем кондиционирования в энергоэффективных офисных зданиях в пользу менее энергоемких и более естественных способов поддержания нормальной температуры в летний период.

ВОЗМОЖНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОЗДОРОВЛЕНИЮ ВОЗДУХА

Снизить вентиляционные потери тепла без ухудшения качества воздуха можно:

• возвратом тепла удаляемого воздуха обратно в жилище;
• подавлением механизмов, ухудшающих качество воздуха в доме;
• устранением бесполезной вентиляции;
• инициированием процессов, восстанавливающих и улучшающих качество внутреннего воздуха.

Выбор и организация интерьеров жилых помещений, способов уборки и ведения домашнего хозяйства могут способствовать как сильному загрязнению внутреннего воздуха, так и минимальному влиянию на его качество. Материалы, из которых изготовлены мебель и другие элементы внутреннего убранства, могут способствовать или не способствовать выделению в воздух пыли и других вредных веществ, поэтому они должны выбираться с учетом и этого фактора. Чрезмерно выделяющие загрязняющие вещества строительные отделочные материалы, мебель и другие детали

интерьера, предметы обихода, потребительские товары и бытовые приборы заведомо не относятся к классу экологичных и не должны использоваться в экологическом доме. Нежелательны мебель йз древесно-стружечных плит, открытое хранение старых бумаг и картона, наличие мест, недоступных для уборки, щелей, где могут находить убежище домашние насекомые, и т.д.

Таким образом, продуктивнее подавлять процессы ухудшения качества внутреннего воздуха, чем увеличивать объемы вентиляции. В практическом плане можно рекомендовать следующие мероприятия:

• при возможности заменить газовую плиту на электрическую;
• при наличии на кухне газовой плиты отрегулировать горелки (пламя должно быть голубым);
• в газовых плитах установить конфорки с высокими ребрами, что обеспечит более полное сгорание;
• если финансовое положение позволяет, обеспечить отделку интерьеров покрытиями из натуральных компонентов и оборудовать мебелью из экологически чистых материалов;
• заделать (закрасить, заклеить, покрыть лаком) щели и трещины в фанеровке или отделочной пленке, а также задние торцы мебельных плит, где на ДСП нет декоративного покрытия;
• при проведении «евроремонта» не увлекаться синтетическими материалами. Часто оказывается, что они создают сильно загрязненную атмосферу в помещениях;
• для теплоизоляции не использовать пластик;
• средства бытовой химии хранить герметично закрытыми по возможности в нежилых зонах (сарай, гараж, лоджия и т.п.).

К настоящему времени известны специальные технические и биологические системы для коррекции и улучшения качества воздуха, в частности, хорошо известно применение для этого некоторых растений. Существуют также различные бытовые фильтры, способные очищать воздух и обогащать его полезными компонентами. Известны приборы домашнего применения, улучающие аэроинный состав воздуха. Важно то, что они потребляют довольно мало энергии и дополнительно способствуют очищению воздуха. Наконец, созданы фильтрующие установки очистки домашнего воздуха, в отдельных случаях, например при курении в комнатах, их применение может быть оправдано.

Системы вентиляции, в отличие от систем вентиляции и кондиционирования, подают в помещение только внешний атмосферный воздух, который может предварительно подогреваться

(или охлаждаться), увлажняться и очищаться от пыли. Процесс поглощения пыли производится с помощью пористого бумажного или тканевого фильтра. Особенно важно, что фильтры задерживают тонкие фракции пыли, менее 5—10 мкм, которая может глубоко проникать в бронхи и легкие, не задерживаясь в носоглотке. В то же время перечисленные фильтры не поглощают пары и газы.

Для очистки воздуха от вредных газовых и парообразных примесей можно применять сорбционные фильтры (широко известен активированный уголь). Однако такой фильтр требует регулярной замены или регенерации. Поэтому он сравнительно дорог и не очень удобен в эксплуатации. К недостаткам очистки фильтрами (бумажными, ватными, тканевыми и т.д.) относится полная потеря воздухом содержащихся в нем легких ионов.

Свежий воздух содержит положительные и отрицательные ионы. Опытами А.Л. Чижевского было показано, что животные не могут жить в чистом (профильтрованном через вату), но «мертвом» воздухе, лишенном аэроионов. Это значит, что после фильтрации, воздух должен подвергнуться ионизации, при которой возникают отрицательно заряженные ионы кислорода в той же концентрации, что и в воздухе морских и горных курортов. Таким образом, существуют «витамины воздуха» — отрицательно заряженные легкие аэроионы. При аэроионном голодании начинаются явления, сходные с авитаминозом. После попадания свежего воздуха в помещение его ионизация резко снижается, причем преобладание могут получить тяжелые положительные ионы, которые отрицательно влияют на самочувствие.

Выпускаются бытовые приборы для ионизации домашнего воздуха, наиболее известный из них — «люстра Чижевского». Безопасность при использовании ионизатора типа люстры «Чижевского» обеспечивается отсутствием передозировки аэроионов. Однако работу таких приборов может сопровождать образование озона. Это побочный процесс. Он возникает при завышенном напряжении на игольчатых электродах, которые испускают электроны для ионизации молекул кислорода. В этом случае присутствие озона легко обнаружить при помощи обоняния. Кроме того, признаком неправильной эксплуатации прибора является заметное в темноте свечение около игольчатых электродов. Защита от электромагнитного поля ионизатора обеспечивается его удалением от мест постоянного нахождения людей. При этом прибор не должен быть доступен для детей.

Поскольку в отличие от свободной атмосферы в закрытых помещениях не идут естественные процессы образования озона, его концентрацию нужно поддерживать искусственно, с помощью озонаторов. Озонаторы — это приборы, создающие озон с помощью электрических разрядов в воздухе. Этот механизм подобен естественному процессу образования озона в результате грозовых электрических разрядов. На рынке имеется несколько типов таких устройств.

Вместо фильтрования воздуха для его очистки от газообразных примесей возможно применение озонирования. Озон (03) — сильнейший из природных окислителей. Он разрушает большинство летучих органических веществ, загрязняющих воздух в закрытых помещениях. К тому же озон при концентрации около 0,1 м г / м 3 значительно уменьшает число бактерий, грибков и плесени, тем самым обеззараживая воздух. При этом в течение примерно получаса озон превращается в обычный кислород (при начальной концентрации 0,05 мг/м3 и средней загрязненности воздуха).

УСТРАНЕНИЕ БЕСПОЛЕЗНОГО ВОЗДУХООБМЕНА

В идеале подача воздуха в помещение должна регулироваться в соответствии с количеством находящихся в нем людей, степенью их физической активности, а также интенсивности других процессов, загрязняющих воздух. В частности, при отсутствии людей вентиляцию можно прекратить или снизить до минимума, перед появлением людей, о чем система управления зданием может быть предупреждена дистанционно, с помощью современных средств связи, может быть проведен залповый воздухообмен, который много эффективнее постоянного. Чем больше будет людей в помещении и чем больше будет их физическая активность, тем интенсивнее должна быть вентиляция. Такая регулировка вполне осуществима с помощью автоматики и будет значительно эффективнее энергетически и гигиенически, используемой сейчас пассивной неуправляемой вентиляции.

В таких помещениях, как туалетные комнаты или кухни, система управления микроклиматом должна дополнительно учитывать периодические выделения влаги, радона, запахов, других веществ, связанных с приготовлением пищи, стиркой, мытьем и т.д. Поскольку в соответствии со строительными нормами в этих помещениях предусматривается значительно повышенный постоянный воздухообмен, полезный эффект от введения системы управления микроклиматом будет еще больше, чем в жилых помещениях. Кроме того, в этих помещениях могут быть предприняты меры подавления эмиссии нежелательных веществ, в частности, в ванных комнатах отделка и предметы интерьера должны выполняться из негигроскопических материалов, что дополнительно увеличит экономию энергии на вентиляции.

В то же время принятый сейчас в строительной практике подход, когда правилами регламентируется некоторый средний фиксированный объем вентиляции, ведущий к перерасходу тепла, тем не менее не гарантирует выполнение гигиенических норм, поскольку во ряде случаев норма окажется недостаточной.

Таким образом, оптимальная стратегия поддержания хорошего качества внутреннего воздуха состоит в разумном сокращении внешнего воздухообмена, подавлении инфильтрации и внутренних источников загрязнения, применении управляемой покомнат-ной вентиляции с возвращением тепла удаляемого воздуха, применении систем коррекции и улучшения качества воздуха.

РАСТЕНИЯ ОЧИЩАЮТ ВОЗДУХ

Существует такое направление как аэрофитодизайн — подбор растений не только по эстетическим качествам, но и по способности оздоровлять воздух помещений. Движимые борьбой за выживание растения чутко улавливают отрицательные изменения состояния среды и приспосабливаются к ним. Адаптируясь к внешней ситуации, комнатные растения в то же время сами оказывают воздействие на собственное окружение. Создавая для себя благоприятные условия существования, они тем самым активно участвуют в поддержании необходимого уровня комфортности в помещениях.

В процессе своей жизнедеятельности растения осуществляют детоксикацию вредных веществ различными способами. Одни вещества связываются цитоплазмой растительных клеток, благодаря чему становятся неактивными. Другие подвергаются превращениям в растениях и становятся нетоксичными, после чего включаются в метаболизм растительных клеток и используются для нужд растения. Некоторые вещества, например серосодержащие соединения, выделяются корневыми системами в почву.

Для того чтобы получить от комнатных растений максимальный эффект очистки воздуха, им необходимо обеспечить оптимальные условия существования, включающие в себя режим освещения, температуры, влажности, а также состав почвы. Кроме того их необходимо вовремя подкармливать и пересаживать. Особенно важно регулярно смывать пыль с растений. Эта несложная процедура повышает эффективность использования растений. В результате воздух в комнате станет в среднем на 40% чище, чем там, где растений нет (при одинаковом объеме и качестве уборки помещения).

Используя растения в качестве естественных воздухоочистителей следует учитывать, что увлажненные листья поглощают газы в 2—3 раза интенсивнее сухих. А вот опушенность листьев способствует удалению из атмосферы пыли, препятствуя при этом газопоглощению. Существует также прямая связь между температурой и способностью листьев к поглощению газов. При температуре более 25°С интенсивность поглощения газа в среднем в два раза выше, чем при 13°С. Кроме того, древесные растения осуществляют газообмен в 3—10 раз интенсивнее, чем травянистые, растущие на такой же площади.

Окислы азота (особенно двуокись) легко усваиваются всасывающими (самыми мелкими) корнями и зелеными побегами и затем включаются растениями в состав аминокислот. Это способствует образованию дополнительной массы листьев и корней. Однако для успешного протекания процесса необходимо, чтобы концентрация окислов азота не была губительной для растений. Удаление из окружающей среды этилена осуществляется не только растениями, но и почвенными микроорганизмами, наибольшее количество которых находится в богатых гумусом почвах. Внесение в почву и опрыскивание листьев растворами таких микроэлементов, как медь и железо, способствуют увеличению скорости детоксикации фенолов. Готовые составы с микроэлементами всегда имеются в цветочных магазинах.

Усвоенные листьями и корнями спирты, альдегиды и кислоты включаются в метаболизм главным образом путем их аэробного окисления. Повышение интенсивности этого процесса стимулируется светом. Заметно улучшают самочувствие растения, восполняющие нехватку отрицательно заряженных ионов кислорода: хвойные, цереусы, кротоны. Ионизируют воздух также комнатные фонтанчики. Все растения уменьшают сухость воздуха, котоРая присуща помещениям с центральным отоплением.

ЦЕНТРАЛЬНОЕ ПЫЛЕУДАЛЕНИЕ

Одним из загрязнителей воздуха помещений является, как ни странно, пылесос. Все дело в том, что его фильтры хорошо задерживают крупную пыль, хуже задерживают среднюю и пропускают значительную часть мелкой, так называемой аспирацион-ной. Так она называется, потому что плохо задерживается и в дыхательных путях человека и способна проникать через бронхи глубоко в легкие. За это она считается особо вредной. После уборки обычными пылесосами концентрация в воздухе мелкой пыли может возрастать в 2—5 раз, спор плесневых грибков в 2—4 раза, пыльцы растений в 8 раз. Поднятая мелкая пыль может часами висеть в воздухе. Особенно это опасно для астматиков и аллергиков. Таким образом, обычный пылесос является источником вторичного загрязнения воздуха в доме поднимаемой им мелкой пылью.

Производители пылесосов пытаются избавиться от этого недостатка введением многоступенчатых фильтров, пропусканием воздуха через воду и т.д. Однако до конца избавиться от этого недостатка даже в дорогих моделях не удается, поскольку чем мельче пыль, тем труднее ее уловить.

По данным, приводимым производителями централизованных пылеуборочных систем, в одном грамме домашней пыли содержится от 2000 до 15 000 клещей и 700 миллионов частичек их экскрементов. В московских квартирах в одном грамме пыли содержится в среднем 5400 клещей. Мелкие фрагменты домашних клещей (от 10 до 40 микрон) и продукты их жизнедеятельности обладают исключительной способностью вызывать аллергию. Поднявшись в воздух, эти аллергены подолгу не оседают, а при вдыхании попадают к нам в организм. Каждый день мы вдыхаем 12 тысяч литров воздуха, а с ними 6 миллиардов пылинок — около двух столовых ложек пыли. Ведь кроме пылевых клещей в домашней пыли скрывается еще целая группа аллергенов. В ее состав входят перхоть животных и человека, волокна хлопка и льна, плесневые грибы, вата, пух, насекомые, их остатки и выделения, частички клея из книжных переплетов, картонных коробок и мебели. Пыль непрерывно образуется при старении и разрушении домашних предметов из ткани (матрацы, подушки, мягкая мебель, ковры, занавески, мягкие детские игрушки и многое др-гое). Добавьте сюда бактериальные и вирусные загрязнения, табачный дым и кухонный чад и получите достаточно полную картину невооруженным глазом заметны частицы размером более 100 микрон (0,1 мм). Бактерии имеют размеры 0,2—10

микрон, частички глины 0,1—5 микрон, копоть с кухни 0,04 — 1 мкм, частицы табачного дыма 0,01—5 мкм.

По оценкам экологов, домашний воздух в 4—6 раз грязнее и в 8-10 раз токсичнее наружного. Даже если допустить, что эти цифры несколько преувеличены в рекламных целях, они все равно впечатляют.

Последнее время на рынке появились как альтернатива обычным пылесосам центральные системы пылеудаления, не загрязняющие внутренний воздух. Пылесос стационарно устанавливается в подвале или в другом подсобном помещении и снабжается клапаном для удаления запыленного воздуха наружу. В квартирах он может устанавливаться на балконах. По дому разводятся пневмомагистрали, снабженные закрывающимися розетками для подключения шланга с уборочным наконечником. При подключении шланга автоматически включается пылесос. Грубая пыль оседает в центробежном фильтре, мелкая — удаляется наружу. Из-за отсутствия тонкого фильтра такой пылесос потребляет меньше электроэнергии.

Дополнительными преимуществами центральных систем пылеудаления является бесшумность их работы, отсутствие необходимости таскать за собой пылесос, заменять фильтры. С другой стороны, установка их требует устройства пневмомагистралей, которая обойдется дешевле, если ее предусмотреть на этапе строительства или реконструкции. Особенно выгодны центральные пылесосы в гостиницах, там они окупаются за 3—4 года, принося в дальнейшем чистую прибыль.

Интересно отметить, что первые появившиеся пылесосы работали по схожей схеме. Их возили по улицам на повозках, а шланг подавали в дома через окна всем желающим в качестве платной услуги. А в императорском дворце в Ливадии уже в начале XX века действовала центральная система пылеудаления. Пылесосный агрегат был установлен в подвале соседнего корпуса. Возможно это была первая установка центрального пылеудаления в мире. Тем, у кого еще нет стационарного пылесоса, можно порекомендовать направлять выхлоп обычного на балкон или в окно.

СОВРЕМЕННЫЕ СИСТЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИИ С РЕКУПЕРАЦИЕЙ ТЕПЛА

Наиболее совершенные современные системы рекуперации имеют тепловую эффективность до 90%. Однако этот показатель нельзя считать КПД рекуператора, поскольку он расходует электроэнергию на привод вентиляторов. Это приводит к необходимости дополнительного расхода электроэнергии и может сопровождаться шумом. Для более точной характеристики энергетической эффективности рекуператора используют отношение сэкономленной тепловой энергии к дополнительно затраченной электрической. Строительные нормы некоторых стран требуют, чтобы это отношение было не менее восьми. В современных конструкциях удается добиться того, что для вентиляции односемейного дома средних размеров достаточно вентиляторов мощностью в 60—70 Вт, а уровень шума снижается до порога слышимости.

В Германии теплорекуперационные установки в системах вентиляции домов распространяются все шире, институтом строительной техники рекомендуется применять устройства с возвратом не менее 70% тепла. Распространенным приемом является пропускание приточного воздуха по проложенным под землей трубам для его предварительного подогрева. В экспериментах использовались пластмассовые, чугунные, бетонные трубы. Наилучшими были признаны бетонные с полиэтиленовым вкладышем. Это один из примеров использования грунта в качестве сезонного теплоаккумулятора.