Отвечу сразу - нужна
.
Вопрос только, как и в каких объемах ее строить, чтобы не переплатить по неосторожности.
Требования по вентиляции:
У нас есть СП (60, кажется), актуализированный недавно. Там есть простые цифири в приложении, от которых, имхо, можно отталкиваться:
- 30 м3/час на человека в доме с естественной вентиляцией (тут можно вопросов в "естественности")
- 45 м3/час на человека в доме без естественной вентиляции.
Либо 3м3/ч на м2, если дом маленький, а народу много.
Проверим?
Содержание CO2 в свежем воздухе ~0.03%, т.е., ~375 ppm
Уровень выхода из зоны комфорта будем считать для удобства 875 ppm.
Далее, исходим из того, что человек при спокойном входе-выдохе использует 0.5 литра воздуха. Концентрация CO2 при этом изменяется с 0.03% до 4.03%.
т.е., в выдыхаемом воздухе изменение содержания CO2 оценим в 50000 ppm.
Таким образом, выдыхая 5-10 литров воздуха в минуту, человек "выводит из строя" 0.5-1м³ воздуха в помещении. Или 30-60 м³/ч.
Семья из 3-4 человек "потребляет" воздуха, соответственно, до 250 м³/ч.
Если дом тщательно проклеен и пароизолирован, то придется организовывать постоянное замещение воздуха в доме свежим из расчета 200 м³/ч (в нашем примере). Это МИНИМУМ.
Если принимать во внимание теплоемкость воздуха в 1.25 кДж/°C/м³, то, замещая 200 м³/ч, мы теряем (при ГСОП=4800) около 28.8 ГДж тепла.
Это эквивалентно 6.9 Гкал или 8000 кВт·ч, кому как удобнее считать. Это, повторяю, минимум.
При средней цене на 2019 год (Лен.область) в 3.8 руб за кВт·ч, потери на вентиляцию обходится в 30000 рублей за отопительный сезон, поэтому со всей неизбежностью встает задача либо рекуперации энергии при вентиляции, либо очистки воздуха от вредных примесей. В противном случае мы получим дискомфорт и вредную атмосферу в доме, либо высокие счета.
Очевидно, что в любом случае часть воздуха выбрасывается из дома напрямую, минуя рекуператор. Например, из зоны кухни. Так как эти выбросы нерегулярны, то пренебрежем этими потерями.
Установка качественного рекуператора позволяет сохранить до 75% энергии, потраченной на подогрев воздуха, т.е., в нашем случае, экономить 22500 рублей в год. При стоимости рекуператора (например, Валлокс) 300 тыс.рублей горизонт окупаемости - 13 лет. Немало.
Ищем альтернативу.
Задание: Свести к минимуму объем воздуха через приточную вентиляцию, не открывая окон на проветривание, и при этом обеспечить свежесть в помещениях.
Очевидно, для этого необходимо найти способ "экспорта" ненужных составляющих воздуха и "импорта" нужных. К счастью, физика за нас. Воздух - смесь газов. Каждый газ вносит свою лепту в общее давление, называемую парциальным давлением. Система всегда ищет пути установления равновесного состояния, поэтому газы путешествуют от зон высокой концентрации к зонам низкой. Таким образом, в проницаемых стенах жилого дома наружу двигаются CO, CO2, H2O, NOx, внутрь - O2, N2. "Ширина полосы движения" - пропускная способность - должна быть такова, чтобы через ограждающие конструкции можно было пропустить в час 1-2% объема воздуха в доме.
Остальные 98-99% объема нам вообще никуда гонять не нужно!!!
Разница парциальных давлений CO2 при 375ppm И 875ppm составляет 13.5Па.
Масса генерируемого семьей CO2 принимаем в 200 г/час, исходя их наших расчетов.
Газокинетичесикие размеры молекул углекислого газа, водяного пара, угарного газа, кислорода, азота примерно похожи (0.22-0.35 нм), поэтому и для проницаемости конструкции для частей газов можно параметры проницаемости для воздуха в целом.
R - Сопротивление воздухопроницанию (м²·ч·Па/кг) рассчитываем как сумму сопротиввлений слоев конструкции
Если взять каркасный дом с обоями, фанерой, целлюлозной ватой, мягкой плитой МДВП и фасадной отделкой доской через вентзазор, суммарный R<4000. (Конструкция с ПИ имеет R>1000000)
Таким образом,
взяв типовой одноэтажный каркасный дом 9х13м с площадью стен/потолка 225м², вычтя из него окна/двери/примыкания внутренних стен, у нас останется 200 м² для газообмена.
Если принять необходимую скорость исхода 200г/ч CO2 из дома, то получим
0,200 · 4000 / 200 = 4 Па.
Это разность давления, при которой будет обеспечен вывод углекислого газа наружу.
Добавив еще 300г/ч водяного пара, которые надо тоже вывести, импорт кислорода в количестве 150г/ч и следовые количества NOx и CO (пусть в сумме 50 г/ч, с запасом), получим 13.5-14.0 Па.
Таким образом, простой каркасный дом, утепленный с материалами, способными работать без пароизоляции, способен "фильтровать" воздух даже с минимальным уровнем приточки.
Кстати, если сделать стены с утеплителем из минеральной ваты с ПИ, оставив проницаемым только потолок / нежилой чердак, то мощности приточки можно смело делить на 2-4 - весь нежелательный элемент будет без проблем мигрировать наружу через слой ГКЛ потолка, строительный картон и целлюлозу.
Ура?