Вентиляція в офісі — що потрібно знати, яку систему вибрати

 Вентиляція в офісі – це одна з тих речей, про які рідко думаєш, доки не опинишся в приміщенні без неї, і тоді усвідомлюєш, що без неї все йде зовсім не так, як має бути. Працівники, як риби в акваріумі без фільтра, задихаються від свого ж вуглекислого газу, їхні мізки туманяться, і продуктивність падає. Запахи від старої офісної техніки та хімічних чистячих засобів після прибирання також робочу атмосферу не створюють.

Правильна зроблена вентиляція офісного приміщення покращує комфорт, підвищує працездатність та зберігає здоров'я людей. Адже працівники проводять дуже багато свого часу в приміщенні та якщо хтось з них захворів на ГРВІ, застуду та ще не встиг взяти лікарняний, то його колеги мають всі шанси отримати таке ж захворювання. Для робочого процесу це може мати дуже неприємні наслідки. Якщо в офісі є гарно працююча вентиляційна система, то шанси отримати респіраторне захворювання від колег зменшуються в декілька десятків разів.

Одже, ця стаття розглядає різні варіанти облаштування вентиляції, їхні переваги та недоліки, а також ми надамо поради щодо вибору та встановлення системи вентиляції, яка найкраще підходить для вашого офісу.

Як розрахувати потужність вентиляції для офісу

Почнемо з того, що вам потрібно знати, яка потрібна вам потужність вентиляції для вашого приміщення чи приміщень. Для вентиляції цей показник має назву продуктивність або витрата повітря. Це кількість повітря в метрах кубічних, яке постачається чи видаляється (це залежить від типу вентиляції - припливна або витяжна система) за одну годину - м³/год.

Саме цю величину нам потрібно знайти. Якщо ви напишете у Гуглі пошуковий запит "кількість припливного повітря для 1 людини в офісі", то Гугл вам видасть 60 м³/год. Але ця відповідь базується на великій кількості сайтів по вентиляції, які створювалися у пострадянські часи. Цей показник був запозичений зі старої будівельної норми радянської імперії та в наш час не тільки не є дійсним, але й хибний. Якщо ви візьмете за основу цей показник, то нічого страшного не буде, але така система буде більш продуктивної ніж вам потрібна та дорожча.

Згідно з американськими нормами ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating, and Air-Conditioning Engineers), мінімальні вимоги до вентиляції для офісних приміщень встановлені у стандарті ASHRAE 62.1. Цей стандарт визначає кількість свіжого повітря, необхідного для забезпечення прийнятної якості повітря в приміщеннях.

Для офісних приміщень, згідно з ASHRAE 62.1, мінімальна норма вентиляції становить 5 кубічних футів на хвилину (cfm) на одну особу та 0.06 cfm на квадратний фут площі приміщення.

Переведемо значення з кубічних футів за хвилину (cfm) у метри кубічні за годину (м³/год).

1 cfm = 1,699 м³/год

1 квад.фут = 0,093 м.кв.

5 cfm×1,699 = 8.495 м³/год на одну людину

На 1 фут квадратний потрібна така кількість повітря:

0,06 х 1,699 = 0,102 м³/год

Переведемо це значення для 1 метра квадратного площі:

0,102  / 0,093 =1,09 м³/год

Наприклад, у вас є офіс 100 кв.метрів, де розміщено 10 людей. 

Тоді розрахунок за кількістю працівників:

10 х 8,49 = 84,95 ³/год

за площею приміщення

1,09 х 100 = 109 м³/год

Загальна вентиляція:

109.72 м³/год + 84.95 м³/год ≈ 194.67 м³/год

Тобто для офісу з площею 100 квадратних метрів, де працює 10 людей, за американськими стандартами ASHRAE потрібно постачати 19,4 м³/год для 1 людини. Це значення у декілька разів менше, ніж радянська стара вимога, яка б потребувала забезпечити 600 м³/год. Для такої кількості повітря потрібна установка, яка коштує у рази дорожче, потрібно прокласти повітроводи та вентиляційні решітки, які мають більші розміри та також коштують дорожче. 

Розглянемо діючі норми для офісних приміщень для України. ДБН В.2.5-67:2013 "Опалення, вентиляція та кондиціонування" дає нам такий розрахунок.

 Мінімальна витрата зовнішнього повітря визначається за такою формулою:

Q_tot = n x q_p + S x q_b

де n - кількість людей

q_p - питома витрата зовнішнього повітря на 1 людину, дм³/с

S - площа приміщення, м²

q_b - питома витрата зовнішнього повітря на розбавлення будівельних забруднень, дм³/(с х м²)

 Зробимо розрахунок для нашого прикладу (офіс 100 м², 10 людей) за українськими нормами.

Q_tot = 10 х 4 + 100 х 0,2 = 60 дм³/с

Переведемо це значення у м³/год:

60 дм³/с = 216 м³/год

Як ми бачимо, що допустиме значення кількості повітря (при низькому рівні будівельного забруднення) складає 21,6 м³/год, що дуже близьке до американської норми.

Ми наводимо ці розрахунки для загального розуміння про обсяг потрібної продуктивності для вентиляції офісу. Загалом, такі дані повинен надати проектувальник з вентиляції, який врахує всі чинники.

Необхідна витрата повітря для 1 людини буде в діапазоні 20-45 м³/год та залежить від параметрів приміщення, кількості людей та зовнішніх умов. Якщо у вас невеликий офіс, то необхідний розрахунок ви можете зробити самостійно, якщо це більше ніж два приміщення, то рекомендуємо звернутися до фахівців.

 Типи вентиляційних систем для приміщень офісу

 У цьому розділі ми розглянемо різні типи систем вентиляції, які можна використати для вашого завдання. Вибір правильної системи вентиляції впливає на ефективність енергоспоживання, зменшує витрати на опалення та охолодження повітря. Усі ці системи засновані на використанні вентиляторів для постачання повітря та видалення забрудненого. 

 Сучасні технології пропонують різні типи вентиляційних систем, які можна адаптувати до конкретних потреб приміщення. 

Припливна установка з окремою витяжною системою

Цей тип базується на використанні двох окремих систем, які працюють сумісно: припливна система на базі вентиляційної установки та витяжної системи на базі вентилятора. Припливна установка складається з таких компонентів: вентилятор, нагрівач (може бути електричний або водяний), фільтр, корпус та системи автоматики. Вона забирає повітря з вулиці, очищує його та підігріває при необхідності. Далі це повітря через систему повітроводів постачається в кожне необхідне приміщення. 

Витяжний вентилятор зі своєї сторони навпаки видаляє забруднене та відпрацьоване повітря з офісу через свою систему повітроводів.

 Таким чином, у приміщеннях офісу забезпечується постійний повітрообмін та комфортні умови для працівників.

Для такої вентиляційної системи потрібно прокладати мережу повітроводів з вентиляційними решітками під стелею та ховати її за підшивною стелею. Вентиляційне обладнання рекомендується розміщати у підсобних приміщеннях тому, що рівень шуму від нього досить високий. Також це спрощує доступ для сервісного обслуговування та ремонту. Якщо це не можливо, то бажано вибирати обладнання у шумоізольованому виконанні, яке має низький рівень шуму.

До переваг цієї системи можна віднести те, що в першу чергу забезпечується необхідний повітрообмін з постійним постачанням свіжого повітря круглий рік. Припливне повітря очищується системою фільтрації, яка видаляє алергени, пил та інші забруднювачі, що важливо для якості повітря, яким дихають працівнику офісу. Сучасні установки постачаються з системою автоматики, яка дає можливість налаштувати різні режими роботи по тижневому таймеру. Це дозволяє заощадити на електроенергії.

До недоліків можна віднести складність монтажних робіт та їх високу вартість. Початкові витрати на обладнання та встановлення можуть бути достатньо високими для офісів великої площі у порівнянні з іншими типами систем. Необхідність прокладання гілок повітроводів вимагає простору та зменшує висоту стелі у приміщеннях.Така система потребує періодичне сервісне обслуговування, яке повинно здійснюватися кваліфікованим персоналом. 

Підігрів повітря у припливній установці здійснюється електричним або водяним нагрівачем. У холодний період року витрати на підігрів можуть бути достатньо високими. Наприклад, для того, щоб підігріти холодне повітря об'ємом 1000 м³/год взимку від температури -20°С до +20°С необхідно витратити майже 15 кВт енергії. Чим менша різниця температур на вулиці та у приміщенні, тим менше споживання нагрівача, та навпаки. 

Тому для того, щоб зробити вентиляцію енергоефективною, була розроблена припливно-витяжна установка з рекуперацією тепла. Використання рекуперації тепла витяжного повітря дозволяє заощадити до 80% енергії. 

Вентиляції на базі припливно-витяжної установки з рекуперацією тепла

В 1970-х роках світом прокотилася енергетична криза, яка була визвана зростанням цін на нафту та інші енергоносії. Це своїм чином призвело до пошуків шляхів енергозбереження у промисловому виробництві. Завдяки цьому у вентиляції почали застосовувати систему рекуперації, яка передає тепло від витяжного повітря до припливного та, таким чином, значно зменшує витрати на підігрів припливного повітря. 

Рекуперація тепла стала можливим завдяки розробці різних типів теплообмінників, таких як роторні теплообмінники, пластинчасті теплообмінники та інші. Пластинчастий теплообмінник працює за принципом передачі тепла між двома потоками повітря через тонкі металеві пластини. 

Свіже повітря з вулиці та витяжне повітря з вулиці одночасно заходять у теплообмінник під дією вентиляторів. Між собою вони не змішуються та проходять кожне своїм шляхом через череду тонких пластин. Пластини ці виготовлені з матеріалу, який має високу теплопровідність (полістирол, алюміній й так далі). Тепле повітря з приміщення розігріває пластину зі свого боку, а припливне повітря з вулиці забирає це тепло зі свого боку шляху. Таким чином відбувається рекуперація повітря.

Роторний рекуператор використовує обертовий елемент, який переносить тепло між потоками. Ротор постійно обертається. Припливне повітря проходить через свій сектор, витяжне через свій. Внаслідок постійного обертання ротора свіже повітря таким чином забирає тепло повітря з приміщення.

Ці два методи регенерації тепла найчастіше застосовуються у вентиляційних установках. 

Вентиляція офісу такою установкою відрізняється від попереднього варіанту тим, що повітроводи від припливної та витяжної системи підводяться до припливно-витяжної установки, де відбувається збереження енергії.

Основна перевага цього варіанту - це заощадження енергії, що у випадку вентиляції великої кількості офісних приміщень значно зменшує експлуатаційні витрати. Якщо ще додатково інтегрувати сучасну систему автоматизації, яка дозволить точно налаштувати параметри роботи системи вентиляції, це забезпечить максимальну економію.

Вентиляційне обладнання для цієї схеми коштує дорожче ніж припливна установка внаслідок наявності рекуператора та більш складної системи автоматики. Інші недоліки майже такі як у попереднього варіанту: необхідність прокладання повітроводів, складний та дорогий монтаж, потреба у місці для розташування обладнання.

Децентралізована вентиляція офісних приміщень 

У двох попередніх варіантах використовується вентиляційні системи, які централізовано через мережу повітроводів постачають та видаляють повітря. Децентралізована вентиляція - це коли окремі невелекі по продуктивності та розмірам вентиляційні установки встановлюються у кожному приміщенні чи зоні будівлі. Вони можуть працювати та налаштовуватися окремо або централізовано через систему керування.

Для їх роботи непотрібні довгі повітроводи з вентиляційними решітками, вони мають малий рівень шуму внаслідок невеликої продуктивності та мають систему автоматики, яка дозволяє використовувати різні режими. Вони використовуються частіше всього для вентиляції невеликих за площею комерційних або навіть житлових приміщень.

Розглянемо два найпошириніших метода такої вентиляції.

Вентиляція на базі компактних припливно-витяжних установок

У кожному приміщенні офісу встановлюється одна або декілька вентиляційних установок, які забезпечують приплив та видалення повітря. Вони можуть мати підігрів повітря тільки за рахунок рекуперації або можуть бути обладнанні додатково електричним підігрівом малої потужності. Для їх монтажу у зовнішній стіні роблять два отвори: один для забирання повітря з вулиці та один для викидання відпрацьовавоного. На ці отвори встановлюєтья компактна установка та під'єднується до живлення 220 В. 

 Повітря постачається та видаляється через вентиляційні отвори у корпусі установки з різних сторін. 

Провітрювачі з рекуперацією тепла 

Це вентиляційний пристрій компактного розміру, який обладнанний рекуперацією тепла для роботи у холодну пору року. Всі компоненти розміщаються у круглому повітроводі з діаметром 150-200 мм: вентилятор, рекуператор, фільтри. Такий круглий канал монтується всередині зовнішної стіни, зі сторони приміщення до нього кріпиться внутрішня решітка, зі сторони вулиці - зовнішний ковпак.

Такий механічний провітрювач може забезпечити постачання свіжого повітря невеликого обсягу 25-50 м³/год, але пристрій має дуже низький рівень енергоспоживання від 3 до 18 Вт.

Для забезпечення вентиляції встановлюють декілька провітрювачей у кожному приміщенні. Керуватися вони можуть кожний окремо або їх можна об'єднати в одну мережу. Інтеграція таких провітрювачів в єдину мережу дозволяє централізовано керувати вентиляцією, забезпечуючи оптимальну роботу всієї системи.

Основна перевага таких провітрювачів полягає в їх компактності та енергоефективності. Провітрювачі з рекуперацією тепла дозволяють підтримувати оптимальний мікроклімат в приміщеннях, мінімізуючи втрати тепла під час вентиляції. Це особливо актуально для офісів, де важливо забезпечити комфортні умови для працівників без значних додаткових витрат на опалення або електроенергію. Їх можна встановлювати поступово, а не одразу всі. 

Для монтажу провітрювачу у стіні виконують отвір на вулицю. Рекомендується для цієї роботи звернутися до фахівців з алмазного буріння, які виконають такий отвір з мінімальним забрудненням та гладкою поверхнею отвору. 

Переваги та недоліки децентралізованої вентиляції

При такій вентиляції кожен вентиляційний пристрій є автономним. Ви можете встановити для різних приміщень різний режим вентиляції в залежності від своїх потреб. Такі вентиляційні установки обладнані рекуперацією тепла, що дозволяє використовувати систему вентиляції у холодну пору року. Більшість моделей не використовує електричні нагрівачі, а ті моделі які мають електричний підігрів споживають не більше ніж 100 Вт. 

Монтаж пристроїв не вимагає прокладання повітроводів у приміщеннях, що спрощує їх використання для вже працюючих офісів. 

Однак, сервісне обслуговування вимагає більше зусиль та часу. Потрібно періодично чистити фільтри та перевіряти роботу компонентів. Якщо таких пристроїв більше 10, то це може збільшити витрати на таке обслуговування. Вентиляційні решітки займають більше місця на стінах, що може впливати на дизайн. Виробники намагаються зменшити рівень шуму таких пристроїв, однак вони все одно можуть бути більш шумними у порівнянні з централізованою системою вентиляції, коли обладнання знаходиться в окремому приміщенні.

Для вентиляції великих офісних просторів використання таких провітрювачів не є доцільним внаслідок загальної вартісті обладнання. Велика кількість окремих блоків значно збільшить початкові витрати на встановлення. Така схема вентиляції більше підходить для невеликих чи середніх офісів з невеликою кількістью працівників.

Створення вентиляційної системи офісу є важливою складовою забезпечення комфортного робочого процесу для кожного бізнесу. Це підвищує працездатність та зменшує захворювання персоналу, створює комфортне та здорове середовище на роботі. Незалежно від обраної системи варто звернути увагу на використання сучасних технологій, які зменшують витрати на експлуатацію вентиляції. 

При плануванні вентиляції офісних приміщень великої площі та кількості приміщень рекомендуємо звернутися до фахівців з проектування вентиляційних систем. Правильно виконаний проект з самого початку дозволить вам отримати саме таку вентиляцію, у яку ви інвестуєте свої кошти.