Вентиляция в офисе — что нужно знать, какую систему выбрать

 Вентиляция в офисе – это одна из тех вещей, о которых редко думаешь, пока не окажешься в помещении без неё, и тогда осознаёшь, что без неё всё идет совсем не так, как должно быть. Сотрудники, как рыбы в аквариуме без фильтра, задыхаются от своего же углекислого газа, их мозги затуманиваются, и продуктивность падает. Запахи от старой офисной техники и химических чистящих средств после уборки также рабочую атмосферу не создают.

Правильно сделанная вентиляция офисного помещения улучшает комфорт, повышает работоспособность и сохраняет здоровье людей. Ведь сотрудники проводят очень много своего времени в помещении, и если кто-то из них заболел ОРВИ, простудой и ещё не успел взять больничный, то его коллеги имеют все шансы получить такое же заболевание. Для рабочего процесса это может иметь очень неприятные последствия. Если в офисе есть хорошо работающая вентиляционная система, то шансы получить респираторное заболевание от коллег уменьшаются в несколько десятков раз.

Итак, эта статья рассматривает различные варианты обустройства вентиляции, их преимущества и недостатки, а также мы дадим советы по выбору и установке системы вентиляции, которая лучше всего подходит для вашего офиса.

Как рассчитать мощность вентиляции для офиса

Начнем с того, что вам нужно знать, какая нужна мощность вентиляции для вашего помещения или помещений. Для вентиляции этот показатель называется производительность или расход воздуха. Это количество воздуха в кубических метрах, которое подаётся или удаляется (это зависит от типа вентиляции - приточная или вытяжная система) за один час - м³/час.

Именно эту величину нам нужно найти. Если вы напишете в Гугле поисковый запрос "количество приточного воздуха для 1 человека в офисе", то Гугл вам выдаст 60 м³/час. Но этот ответ основан на большом количестве сайтов по вентиляции, которые создавались в постсоветские времена. Этот показатель был заимствован из старой строительной нормы советской империи и в наше время не только не является действительным, но и ошибочен. Если вы возьмёте за основу этот показатель, то ничего страшного не будет, но такая система будет более производительной, чем вам нужно и в итоге может обойтись вам значительно дороже.

Согласно американским нормам ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating, and Air-Conditioning Engineers), минимальные требования к вентиляции для офисных помещений установлены в стандарте ASHRAE 62.1. Этот стандарт определяет количество свежего воздуха, необходимого для обеспечения приемлемого качества воздуха в помещениях.

Для офисных помещений, согласно ASHRAE 62.1, минимальная норма вентиляции составляет 5 кубических футов в минуту (cfm) на одного человека и 0.06 cfm на квадратный фут площади помещения.

Переведем значения из кубических футов в минуту (cfm) в кубические метры в час (м³/час).

1 cfm = 1,699 м³/час

1 кв. фут = 0,093 м²

5 cfm×1,699 = 8.495 м³/час на одного человека

На 1 кв. фут требуется такое количество воздуха:

0,06 х 1,699 = 0,102 м³/час

Переведем это значение для 1 квадратного метра площади:

0,102  / 0,093 =1,09 м³/час

Например, у вас есть офис 100 кв. метров, где размещено 10 человек. 

Тогда расчет по количеству сотрудников:

10 х 8,49 = 84,95 ³/час

по площади помещения

1,09 х 100 = 109 м³/час

Общая вентиляция:

109.72 м³/час + 84.95 м³/час ≈ 194.67 м³/час

То есть для офиса площадью 100 квадратных метров, где работают 10 человек, по американским стандартам ASHRAE нужно подавать 19,4 м³/час для 1 человека. Это значение в несколько раз меньше, чем советское старое требование, которое бы потребовало обеспечить 600 м³/час. Для такого количества воздуха нужна установка, которая стоит в разы дороже, нужно проложить воздуховоды и вентиляционные решётки, которые имеют большие размеры и также стоят дороже. 

Рассмотрим действующие нормы для офисных помещений для Украины. ДБН В.2.5-67:2013 "Отопление, вентиляция и кондиционирование" дает нам такой расчет.

 Минимальный расход наружного воздуха определяется по следующей формуле:

Q_tot = n x q_p + S x q_b

где n - количество людей

q_p - удельный расход наружного воздуха на 1 человека, дм³/с

S - площадь помещения, м²

q_b - удельный расход наружного воздуха на разбавление строительных загрязнений, дм³/(с х м²)

 Сделаем расчет для нашего примера (офис 100 м², 10 человек) по украинским нормам.

Q_tot = 10 х 4 + 100 х 0,2 = 60 дм³/с

Переведем это значение в м³/час:

60 дм³/с = 216 м³/час

Как мы видим, что допустимое значение количества воздуха (при низком уровне строительного загрязнения) составляет 21,6 м³/час, что очень близко к американской норме.

Мы приводим эти расчёты для общего понимания о объёме нужной производительности для вентиляции офиса. В целом, такие данные должен предоставить проектировщик по вентиляции, который учтёт все факторы.

Необходимый расход воздуха для 1 человека будет в диапазоне 20-45 м³/час и зависит от параметров помещения, количества людей и внешних условий. Если у вас небольшой офис, то необходимый расчет вы можете сделать самостоятельно, если это больше чем два помещения, то рекомендуем обратиться к специалистам.

 Типы вентиляционных систем для помещений офиса

 В этом разделе мы рассмотрим разные типы систем вентиляции, которые можно использовать для вашей задачи. Выбор правильной системы вентиляции влияет на эффективность энергопотребления, уменьшает расходы на отопление и охлаждение воздуха. Все эти системы основаны на использовании вентиляторов для подачи воздуха и удаления загрязнённого. 

 Современные технологии предлагают разные типы вентиляционных систем, которые можно адаптировать к конкретным потребностям помещения. 

Приточная установка с отдельной вытяжной системой

Этот тип основан на использовании двух отдельных систем, которые работают совместно: приточная система на базе вентиляционной установки и вытяжной системы на базе вентилятора. Приточная установка состоит из таких компонентов: вентилятор, нагреватель (может быть электрический или водяной), фильтр, корпус и системы автоматики. Она забирает воздух с улицы, очищает его и подогревает при необходимости. Далее этот воздух через систему воздуховодов подаётся в каждое нужное помещение. 

Вытяжной вентилятор со своей стороны наоборот удаляет загрязнённый и отработанный воздух из офиса через свою систему воздуховодов.

 Таким образом, в помещениях офиса обеспечивается постоянный воздухообмен и комфортные условия для сотрудников.

Для такой вентиляционной системы нужно прокладывать сеть воздуховодов с вентиляционными решётками под потолком и прятать её за подвесным потолком. Вентиляционное оборудование рекомендуется размещать в подсобных помещениях, потому что уровень шума от него достаточно высокий. Также это упрощает доступ для сервисного обслуживания и ремонта. Если это невозможно, то желательно выбирать оборудование в шумоизолированном исполнении, которое имеет низкий уровень шума.

К преимуществам этой системы можно отнести то, что в первую очередь обеспечивается необходимый воздухообмен с постоянной подачей свежего воздуха круглый год. Приточный воздух очищается системой фильтрации, которая удаляет аллергены, пыль и другие загрязнители, что важно для качества воздуха, которым дышат сотрудники офиса. Современные установки поставляются с системой автоматики, которая даёт возможность настроить разные режимы работы по недельному таймеру. Это позволяет сэкономить на электроэнергии.

К недостаткам можно отнести сложность монтажных работ и их высокую стоимость. Начальные затраты на оборудование и установку могут быть достаточно высокими для офисов большой площади по сравнению с другими типами систем. Необходимость прокладывания веток воздуховодов требует пространства и уменьшает высоту потолка в помещениях. Такая система требует периодическое сервисное обслуживание, которое должно осуществляться квалифицированным персоналом. 

Подогрев воздуха в приточной установке осуществляется электрическим или водяным нагревателем. В холодный период года расходы на подогрев могут быть достаточно высокими. Например, для того чтобы подогреть холодный воздух объемом 1000 м³/час зимой от температуры -20°С до +20°С необходимо потратить почти 15 кВт энергии. Чем меньше разница температур на улице и в помещении, тем меньше потребление нагревателя, и наоборот. 

Поэтому для того, чтобы сделать вентиляцию энергоэффективной, была разработана приточно-вытяжная установка с рекуперацией тепла. Использование рекуперации тепла вытяжного воздуха позволяет сэкономить до 80% энергии. 

Вентиляция на базе приточно-вытяжной установки с рекуперацией тепла

В 1970-х годах миром прокатился энергетический кризис, который был вызван ростом цен на нефть и другие энергоносители. Это, своим образом, привело к поискам путей энергосбережения в промышленном производстве. Благодаря этому в вентиляции начали применять систему рекуперации, которая передаёт тепло от вытяжного воздуха к приточному и, таким образом, значительно уменьшает расходы на подогрев приточного воздуха. 

Рекуперация тепла стала возможна благодаря разработке различных типов теплообменников, таких как роторные теплообменники, пластинчатые теплообменники и другие. Пластинчатый теплообменник работает по принципу передачи тепла между двумя потоками воздуха через тонкие металлические пластины. 

Свежий воздух с улицы и вытяжной воздух с улицы одновременно заходят в теплообменник под действием вентиляторов. Между собой они не смешиваются и проходят каждый своим путём через череду тонких пластин. Эти пластины изготовлены из материала, который имеет высокую теплопроводность (полистирол, алюминий и так далее). Тёплый воздух из помещения разогревает пластину со своей стороны, а приточный воздух с улицы забирает это тепло со своей стороны пути. Таким образом происходит рекуперация воздуха.

Роторный рекуператор использует вращающийся элемент, который переносит тепло между потоками. Ротор постоянно вращается. Приточный воздух проходит через свой сектор, вытяжной через свой. Вследствие постоянного вращения ротора свежий воздух таким образом забирает тепло воздуха из помещения.

Эти два метода регенерации тепла чаще всего применяются в вентиляционных установках. 

Вентиляция офиса такой установкой отличается от предыдущего варианта тем, что воздуховоды от приточной и вытяжной системы подводятся к приточно-вытяжной установке, где происходит сохранение энергии.

Основное преимущество этого варианта - это экономия энергии, что в случае вентиляции большого количества офисных помещений значительно уменьшает эксплуатационные расходы. Если ещё дополнительно интегрировать современную систему автоматизации, которая позволит точно настроить параметры работы системы вентиляции, это обеспечит максимальную экономию.

Вентиляционное оборудование для этой схемы стоит дороже, чем приточная установка вследствие наличия рекуператора и более сложной системы автоматики. Другие недостатки почти такие же, как у предыдущего варианта: необходимость прокладывания воздуховодов, сложный и дорогой монтаж, потребность в месте для размещения оборудования.

Децентрализованная вентиляция офисных помещений 

В двух предыдущих вариантах используются вентиляционные системы, которые централизованно через сеть воздуховодов подают и удаляют воздух. Децентрализованная вентиляция - это когда отдельные небольшие по производительности и размерам вентиляционные установки устанавливаются в каждом помещении или зоне здания. Они могут работать и настраиваться отдельно или централизованно через систему управления.

Для их работы не нужны длинные воздуховоды с вентиляционными решётками, они имеют низкий уровень шума вследствие небольшой производительности и имеют систему автоматики, которая позволяет использовать разные режимы. Они используются чаще всего для вентиляции небольших по площади коммерческих или даже жилых помещений.

Рассмотрим два самых распространённых метода такой вентиляции.

Вентиляция на базе компактных приточно-вытяжных установок

В каждом помещении офиса устанавливается одна или несколько вентиляционных установок, которые обеспечивают приток и удаление воздуха. Они могут иметь подогрев воздуха только за счёт рекуперации или могут быть оборудованы дополнительно электрическим подогревом малой мощности. Для их монтажа в наружной стене делают два отверстия: одно для забора воздуха с улицы и одно для выброса отработанного. На эти отверстия устанавливается компактная установка и подключается к питанию 220 В. 

 Воздух подаётся и удаляется через вентиляционные отверстия в корпусе установки с разных сторон. 

Проветриватели с рекуперацией тепла 

Это вентиляционное устройство компактного размера, которое оборудовано рекуперацией тепла для работы в холодное время года. Все компоненты размещаются в круглом воздуховоде с диаметром 150-200 мм: вентилятор, рекуператор, фильтры. Такой круглый канал монтируется внутри наружной стены, со стороны помещения к нему крепится внутренняя решётка, со стороны улицы - наружный колпак.

Такой механический проветриватель может обеспечить подачу свежего воздуха небольшого объёма 25-50 м³/час, но устройство имеет очень низкий уровень энергопотребления от 3 до 18 Вт.

Для обеспечения вентиляции устанавливают несколько проветривателей в каждом помещении. Управляться они могут каждый отдельно или их можно объединить в одну сеть. Интеграция таких проветривателей в единую сеть позволяет централизованно управлять вентиляцией, обеспечивая оптимальную работу всей системы.

Основное преимущество таких проветривателей заключается в их компактности и энергоэффективности. Проветриватели с рекуперацией тепла позволяют поддерживать оптимальный микроклимат в помещениях, минимизируя потери тепла во время вентиляции. Это особенно актуально для офисов, где важно обеспечить комфортные условия для сотрудников без значительных дополнительных расходов на отопление или электроэнергию. Их можно устанавливать постепенно, а не все сразу. 

Для монтажа проветривателя в стене выполняют отверстие на улицу. Рекомендуется для этой работы обратиться к специалистам по алмазному бурению, которые выполнят такое отверстие с минимальным загрязнением и гладкой поверхностью отверстия. 

Преимущества и недостатки децентрализованной вентиляции

При такой вентиляции каждое вентиляционное устройство является автономным. Вы можете установить для разных помещений разный режим вентиляции в зависимости от своих потребностей. Такие вентиляционные установки оборудованы рекуперацией тепла, что позволяет использовать систему вентиляции в холодное время года. Большинство моделей не использует электрические нагреватели, а те модели, которые имеют электрический подогрев, потребляют не более 100 Вт. 

Монтаж устройств не требует прокладки воздуховодов в помещениях, что упрощает их использование для уже работающих офисов. 

Однако, сервисное обслуживание требует больше усилий и времени. Нужно периодически чистить фильтры и проверять работу компонентов. Если таких устройств больше 10, то это может увеличить расходы на такое обслуживание. Вентиляционные решётки занимают больше места на стенах, что может влиять на дизайн. Производители стараются уменьшить уровень шума таких устройств, однако они всё равно могут быть более шумными по сравнению с централизованной системой вентиляции, когда оборудование находится в отдельном помещении.

Для вентиляции больших офисных пространств использование таких проветривателей нецелесообразно вследствие общей стоимости оборудования. Большое количество отдельных блоков значительно увеличит начальные расходы на установку. Такая схема вентиляции больше подходит для небольших или средних офисов с небольшим количеством сотрудников.

Создание вентиляционной системы офиса является важной составляющей обеспечения комфортного рабочего процесса для каждого бизнеса. Это повышает работоспособность и уменьшает заболеваемость персонала, создаёт комфортную и здоровую среду на работе. Независимо от выбранной системы стоит обратить внимание на использование современных технологий, которые уменьшают расходы на эксплуатацию вентиляции. 

При планировании вентиляции офисных помещений большой площади и количества помещений рекомендуем обратиться к специалистам по проектированию вентиляционных систем. Правильно выполненный проект с самого начала позволит вам получить именно такую вентиляцию, в которую вы инвестируете свои средства.