CC BY
76
УДК 697.9
Гарипова Э.Н.
магистрант 2 курса СПбГАСУ г. Санкт-Петербург, РФ
ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИИ В ОБЪЕКТАХ КУЛЬТУРНОГО НАСЛЕДИЯ
Аннотация
В современном мире часто приходится сталкиваться с проектированием инженерных систем уникальных зданий. Многие из них имеют статус объектов культурного наследия. Оснащение исторических зданий современными инженерными системами для создания микроклимата можно считать важнейшим аспектом всех реставрационных программ. Целью данной статьи является изучение особенностей проектирования системы вентиляции в памятниках архитектуры. Задача исследования - рассмотреть варианты устройства вентиляционной системы в таких зданиях. Данный вопрос был рассмотрен на примере известного исторического здания «Медицинское училище (флигель дачи Кожевникова)». В результате исследования были сформулированы ключевые принципы проектирования объектов культурного наследия.
Ключевые слова
Система вентиляции, проектирование системы вентиляции, объекты культурного наследия, рекуперация, приточно-вытяжные установки, воздуховоды, воздухообмен.
Garipova E.N.
2st year master's student of SPbGASU, Saint-Petersburg, Russia
FEATURES OF THE DESIGN OF VENTILATION SYSTEMS IN CULTURAL HERITAGE SITES
Annotation
In the modern world, it is often necessary to deal with the design of engineering systems of unique buildings. Many of them have the status of cultural heritage sites. Equipping historical buildings with modern engineering systems to create a microclimate can be considered the most important aspect of all restoration programs. The purpose of this article is to study the design features of the ventilation system in architectural monuments. The objective of the study is to consider the options for the ventilation system in such buildings. This issue was considered on the example of the famous historical building "Medical School (the wing of Kozhevnikov's dacha)". As a result of the research, the key principles of the design of cultural heritage objects were formulated.
Key words
Ventilation system, ventilation system design, cultural heritage objects, recuperation, supply and exhaust installations, air ducts, air exchange.
Многие объекты культурного наследия нуждаются в реконструкции по причине износа или повреждений. Такой вариант как снос зданий не может быть рассмотрен, так как многие из них имеют историческую ценность. Поэтому реконструкция без вывода здания из эксплуатации является основным направлением приведения технико-эксплуатационных характеристик исторических зданий в соответствие с нормативами[1].
Проектирование инженерных сетей это одно из слабых мест в реконструкции исторических зданий. Связанно с тем, что при проектировании внутренних систем отопления, вентиляции и кондиционирования данных объектов зачастую приходится применять нестандартные решения. Причина этого во многом
заключается в том, что при реставрации объектов культурного наследия основное внимание уделяется сохранению ограждающих конструкций и интерьеру объекта, и система вентиляции в этом случае предназначена для обеспечения необходимым температурно-влажностным режимом [4]. Так, например, на одном историческом объекте охраняемый элемент может представлять собой сводчатые перекрытия здания, соответственно, прохождение вентиляционных каналов через своды здания, а зачастую, и размещение креплений воздуховодов - будет являться нарушением требований сохранения[2]. При этом поддержание объекта культурного наследия - действующего храма или, допустим, музея - в надлежавшем техническом, санитарном и противопожарном состоянии закреплено на законодательном уровне, из чего следует, что необходимость в поддержание температурно-влажностного режима в помещениях таких объектов присутствует, и более того, как правило, требуется и для сохранности объекта. А если в помещениях такого объекта размещается горячий цех трапезной (столовой), что часто бывает в монастырях и храмах, то установка приточно-вытяжной системы вентиляция обязательна.
Расчет систем вентиляции, кондиционирования, отопления зданий объектов культурного наследия ведется по тем же нормативным документам, сводам правил (СП), что и для современных зданий, но конструктивные особенности, а также требования по сохранению элементов внутренних интерьеров, конструкций, объёмно-планировочных решений заставляют искать нестандартные подходы.
Безусловно, каждый объект культурного наследия - уникален и имеет свои особенности, вследствие чего нельзя в одной статье рассмотреть все возможные решения. Однако есть некоторые общие решения, которые следует принимать во внимание при проектировании новых инженерных систем для исторических зданий, основанные на необходимости обеспечения одновременно сохранности здания и музейных коллекций. Ключевые принципы сводятся к следующему:
• Существующие исторические системы могут быть эффективно использованы.
• Динамическая нагрузка, создаваемая новыми инженерными системами, может повредить соприкасающимися к ними материалам и конструкции.
• Воздействие увлажнения, создаваемого новыми системами, должно быть нейтрализовано.
• Ограждающие конструкции здания должны обеспечивать стабильность внутреннего микроклимата, в условиях которого хранятся музейные коллекции.
В реставрационной практике зачастую проектируются локальные системы вентиляции. Это приводит к небольшому увеличению количества вентиляционных установок, но дает возможность избежать пробивки потолков, арок, ограждающих конструкций. В таком случае необходимо найти вариант системы, который максимально соответствует техническим требованиям и наносит минимальный ущерб историческому зданию и его интерьеру. Часто ограничиваются устройством только вытяжной вентиляции с неорганизованным потоком воздуха через негерметичные дверные и оконные проемы.
В качестве вентиляционных каналов необходимо использовать элементы старой конструкции, присутствующие в зданиях (печные и каминные трубы, воздушные каналы и др.), по возможности не только для вытяжки, но и для организации притока воздуха в помещение. При отсутствии на объекте культурного наследия элементов, которые могут быть использованы для вентиляции, то вытяжная шахта реализуется внутри помещения с выходом на чердак или крышу и только в исключительных случаях - в наружных стенах [5]. Все эти возможности необходимо учитывать при определении назначения отдельных комнат. В памятниках архитектуры в большинстве случаев предусмотрена только естественная вентиляция, а специальные системы вентиляции не проектируются.
Если в здании используется воздушное отопление, то система вентиляции рассчитывается совместно с отоплением [3].
Более подробно вопрос проектирования системы вентиляции рассмотрим на примере объекта культурного наследия «Медицинское училище (флигель дачи Кожевникова)», расположенного по адресу: Санкт-Петербурге, г. Петродворец, Собственный пр., 3, лит. А.
В настоящее время в здании Медицинского училища расположен ФГБ ПОУ «Санкт-Петербургский медико-технический колледж федерального медико-биологического агентства», соответственно
необходимо запроектировать современную систему вентиляции, пригодную для эксплуатации.
В рассматриваемом здании запроектирована приточно-вытяжная вентиляция с механическим побуждением из расчёта минимально необходимого воздухообмена, достаточного для поддержания в обслуживаемых зонах помещений необходимого качества воздуха путём подачи наружного воздуха и удаления воздуха, по расчету на удаление «запахов» и ассимиляцию тепловых избытков [6].
Расчётная температура и кратность воздухообмена в здании колледжа принята по таблице 1.
Таблица 1
Расчетная температура и кратность воздухообмена в здании
Основные помещения Расчётная температура воздуха, °С Кратность воздухообмена в 1 ч, не менее
Учебные кабинеты, актовый зал на 157 человек +2 МГН, кабинеты администрации, помещение охраны, рекреации, вестибюль, гардеробные. 18 2, но не менее 20 м /ч наружного воздуха на одно место
Обеденный зал на 36 п.м. 16 По расчету, но не более 80м3/чел
Раздаточная 16 1/1
Помещение разогрева 16 %
Моечная столовой посуды 20 4/6
Санузел для персонала, раздевалка, душевая По нормам -/1
Источник: разработано автором
В помещениях здания проектными решениями предусматриваются следующие самостоятельные системы:
- для классных помещений, учебных кабинетов, коридоров и подсобных помещений 2 этажа -система ПВ1;
- для классных помещений, учебных кабинетов, коридоров и подсобных помещений 1 этажа и частично 2 этажа - система ПВ2;
- для актового зала - система ПВ3;
- для столовой и смежных помещений - система ПВ4;
- для помещений пристройки - системы П5 и В5;
- санузлы 1 и 2 этажа - система В6 и В7;
- санузел 1 этажа пристройки - система В8;
- санузел у актового зала - система В9.
Рисунок 1 - Принципиальная схема систем ПВЗ, П5, В5, В8, В9 Источник: разработано автором
У входных дверей в учреждение предусмотрена установка воздушно-тепловая завеса с водяным воздухонагревателем.
Подача подготовленного приточного воздуха в обслуживаемые помещения предусматривается сверху вниз наплывающими струями через воздухоприточные решетки с регулированием по производительности и направлению потока струи, со скоростью не более 0,2 м/с в рабочей зоне.
Удаление воздуха из обслуживаемых помещений предусматривается через вытяжные решетки, установленные в воздуховодах, снизу-вверх со скоростью не более 0,6.. .0,8 м/ с в сечении решетки.
На основании проведенного анализа можно сделать следующие выводы, что для разработки проекта системы вентиляции в объектах культурного наследия необходимо представлять себе здание в историческом контексте, невозможно подобрать универсальный проект, так как каждый объект по-своему уникален. И поэтому требуется творческий подход к решению задач. При проектировании стоит учитывать, что система предназначается для долголетней эксплуатации и должна быть реализована без ущерба для архитектурного и художественного пространства исторических зданий. Список использованной литературы:
1. Варфоломеев, Ю.М. Отопление и тепловые сети / Ю.М. Варфоломеев, О.Я. Кокорин. - М.: Инфа-М, 2007. - 480 с.
2. Форум. - Журнал Национального фонда истории и реставрации. Вашингтон, 1998, 12(4). В это издание включен ряд статей по установке систем ОВК в исторических зданиях.
3. Чемрукова, К.Е. Окна исторических зданий, дерево или пластик / К.Е. Чемрукова // Эпоха науки. - 2018. - № 14 - С. 213-217.
4. Об объектах культурного наследия: Федеральный закон №73-Ф3: [принят Государственной думой от 24 мая 2002 года: одобрен Советом Федерации 14 июня 2002 года] // СЗ РФ. - 2006. - № 31 (1 ч.).
5. Шерон С. Парк. Обзор по проблемам реставрации 24: Отопление, вентиляция и охлаждение в исторических зданиях: Проблемы и рекомендации. Вашингтон, Государственное издательство, 1991.
6. Энергоэффективные технологии - будущее жилищного строительства. / К. Г. ЦИЦИН [Электронный ресурс]: URL: http://www.e-c-m.ru/jour/article/view/141,(дата обращения: 10.10.2021).
© Гарипова Э.Н., 2021
