Введение. Воздухообмен в жилых помещениях многоквартирных домов серии 114-85 вторичного жилищного фонда г. Саратова обеспечивается за счет системы естественной вентиляции, как наиболее экономичной. Эффективность и правильность работы системы вентиляции помещений многоквартирных жилых домов оказывает прямое влияние на обеспечение комфортности и безопасности проживания в них людей.  По данным АО «Саратовгаз» в 2017 году в г. Саратове 61 человек пострадал от отравления угарным газом, в 2018 г. пострадало от отравления угарным газом 54 человека, из них 21 человек – по причине отсутствия тяги и наличия обратной тяги в вентиляционных каналах при применении газоиспользующего оборудования [1].Неустойчивая работа системы естественной вентиляции многоквартирного жилого дома характеризуется переменным воздухообменом, создаваемым системой, неравномерностью воздухообмена и температур внутреннего воздуха по этажам, опрокидыванием вентиляции в вентиляционных каналах. Опрокидывание вентиляции в вентиляционных каналах носит необратимый характер и требует включения дополнительных источников тяги, например, повышенного ветрового напора [2].Задача повышения эффективности работы системы естественной вентиляции многоквартирных жилых домов серии 114-85 вторичного жилищного фонда в настоящее время является до конца не решенной и поэтому актуальной. Методика. Проводились натурные исследования по определению эффективности работы системы естественной вентиляции каменного многоквартирного жилого дома серии 114-85 (рис. 1). Этажность объекта – 10. Годпостройки – 1987. Район эксплуатации  – г. Саратов. Здание расположено в жилой застройке с уровнем транспортного шума у фасада LA2м=53 дБА [1].  Оконные и дверные балконные блоки выполнены из ПВХ-профилей с двухкамерными стеклопакетами. Система вентиляции дома - естественная, с неорганизованным притоком воздуха через не плотности ограждающих конструкций и организованным удалением воздуха через вытяжные вентиляционные каналы, расположенные на кухне и в санузле [1, 3]. Каждый вертикальный вытяжной вентиляционный канал квартир имеет два ствола, по одному осуществляется транзит воздуха из кухонь, по другому – из санузла и ванной комнаты. Вентиляционные индивидуальные каналы сечением 140×140 мм вытяжной системы вентиляции расположены во внутренних кирпичных стенах и имеют непосредственный выход на крышу, поскольку многоквартирный дом имеет «холодный чердак». Вытяжные каналы системы вентиляции на кровле здания оборудованы зонтами (рис. 2).  Рис. 1. Исследуемый многоквартирный жилой дом серии 114-85 в г. СаратовеИсследования системы вентиляции проводились в зимние месяца (декабрь 2018 г. – январь 2019 г.). В холодный период года измерения показателей микроклимата проводились при температуре наружного воздуха не выше минус 5 °С при наличии облачности [1]. Применяемые при исследовании системы вентиляции и определения параметров микроклимата помещений квартир приборы и оборудование: измеритель параметров микроклимата «МЕТЕОСКОП - М»,  Пирометр «ADA TemPro 550», анемометр крыльчатый «Testo 410-1», рулетка, штангенциркуль, фотоаппарат (рис. 3) [1, 4]. Рис. 2. Расположение вентиляционных каналов во внутренних кирпичных стенах с выходом на кровлю дома На основании СТО НП «АВОК» 2.1-2017 «Здания жилые и общественные. Нормы воздухообмена» расход воздуха в вытяжном канале определялся по результатам замеров скорости движения воздуха vi на соответствующих участках системы вентиляции. С учетом площади их поперечного сечения fi расход воздуха составил, м3/ч [1, 5, 6]: Lизм.i=3600vifi ,                    (1)где vi  – расчетная скорость движения воздуха на i-ом участке вытяжного канала, м/с; fi – площадь поперечного сечения вентиляционного вытяжного канала, м2.        Оценка эффективности системы естественной вентиляции проводилась при разности температур внутреннего и наружного воздуха 13 °С и выше (tв.=20 °С, tн.=5 °С) [1, 7].    Рис. 3. Замеры скорости воздуха в помещениях квартир  Проведенные инструментальные замеры подтвердили отсутствие тяги и наличие обратной тяги в вытяжных каналах системы вентиляции ряда квартир (рис. 3). Измеренные величины воздухообмена в квартирах при закрытых окнах составили всего 3,9 м3/ч, а при открытии створок окон – 58,4 м3/ч, что говорит о повышенной герметичности окон и дверей и невозможности обеспечения требуемого воздухообмена в помещениях квартир (таблица 1). Данные выводы подтверждаются и результатами замеров, сделанных в вытяжных вентиляционных каналах.Таблица 1  Измеренные величины воздухообменав помещениях домаПоложениеокнаВеличина воздухообмена,м3/чОт нормативного значения, %2-х комнатная квартира3-х комнатная квартираЗакрытые створки окон1,51–3,91,17–3,31,15–3,1Открытые створки окон (до упора)44,2–58,435,2–48,831,1–44,6 Было установлено, что отсутствие нормальной тяги в системе вентиляции исследованных квартир связано изначально с тем, что расчет системы вентиляции с естественным побуждением по проекту строительства домов серии 114-85 был выполнен для открытого режима (tн=5оС), т. е. при открытых форточках или створках. Проектом запрещалось заклеивать форточки или узкие створки окон, заделывать щели под дверями в санузлы и кухни (0,02 м), устанавливать в вентиляционные каналы вентиляторы в квартирах с 1 по 7 этажи. В настоящее время жильцы квартир верхних этажей вынуждены постоянно открывать створки окон для создания нормальной тяги в каналах системы вентиляции. Фактически на вытяжку воздуха из помещений квартиры постоянно работает только вентиляционный канал, расположенный на кухне, поскольку двери в ванную и санузел открываются редко и имеют плотный притвор, то есть отсутствует необходимый проектный зазор снизу дверей, равный 0,02 м.Результаты данных исследований говорят о повышенной герметичности окон и дверей квартир, которая приводит к опрокидыванию движения воздуха в вытяжных каналах (обратная тяга), перемещению его из верхних этажей дома в нижние и невозможности его равномерного распределения по вертикали дома. Таким образом, устройство только вытяжной системы естественной вентиляции многоквартирного жилого дома серии 114-85 оказалось неэффективным [1, 2, 5, 8].Основная часть. В ходе исследований был проведен анализ работы системы вентиляции на примере трехкомнатных квартир одного подъезда рассматриваемого многоквартирного жилого дома. На основании СП 60.13330.2016 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха»  и СП 54.13330.2016 «Здания жилые многоквартирные» расчетными для проектирования естественной вытяжной вентиляции являются нормативные условия: температура наружного воздуха +5 оС, безветрие, температура внутреннего воздуха равна расчетной, фрамуги окон открыты.С учетом данных СП 131-13330.2012 «Строительная климатология» были учтены расчетные параметры холодного периода года: температура внутреннего воздуха tв=20 °С; температура наружного воздуха tн= –25 °С; расчетная скорость ветра vв=3,5 м/с. Определили требуемый воздухообмен в 3-х комнатной квартире, для чего  приняли количество проживающих – 3 человека.  Общая площадь квартиры составляет Fобщ=61,53 м2;  площадь жилых помещений квартиры Fжил=38,5 м2; высота помещений h=2,48 м; на кухне установлена четырехконфорочная газовая плита ПГ-4; объём отапливаемых помещений Vот.п.=152,6 м3; объём жилых помещений Vжил.п.=95,5 м3. Согласно СП 60.13330.2016  воздухообмен квартиры должен быть не менее суммарной нормы вытяжки из санузла, ванной комнаты и кухни или нормы притока, равной не менее 1 крата при жилой площади менее 20 м2 на человека. Требуемый воздухообмен жилых помещений квартиры в режиме обслуживания составил (приточный воздух):Lтр.жил.=95,5‧1=95,5   м3/ч.Приняли Lтр.жил.=100  м3/ч.Сопоставление величин требуемого воздухообмена жилых помещений (приточный воздух) Lтр.жил.=100  м3/ч и суммарного воздухообмена кухни, санузла, ванной и коридора (удаляемый воздух) Lсум.=90+50+25+0=165  м3/ч, показало Lсум.>Lтр.жил.  то в качестве расчетного воздухообмена квартиры была принята наибольшая величина Lтр.раб.=165  м3/ч. Таким образом, система естественной вентиляции 3-х комнатной квартиры должна обеспечивать расчетный воздухообмен в режиме обслуживания (в режиме проектной эксплуатации)  Lтр.раб.=165 м3/ч; в нерабочем режиме Lтр.нер.=19,1   м3/ч.В теплый период года требуемый воздухообмен в помещениях квартир жилого дома может быть обеспечен за счет сквозного проветривания при открытии оконных створок и балконных дверей [1, 2], поэтому аэродинамический расчет вентиляции на данные условия не проводился.Схема вытяжной системы вентиляции многоквартирного жилого дома серии 114-85 представлена на рис. 4. Вентиляционные вертикальные каналы с 1-го по 6-ой этажи секций дома соединяются в перекрытии 6-го этажа, а далее вертикальный вентиляционный канал выходит непосредственно на крышу здания; вентиляционные каналы с 7-го по 10-й этажи соединяются и центральный вентиляционный канал также выходит на крышу здания. Рис. 4. Схема системы вытяжной вентиляциимногоквартирного жилого дома Для квартир 1-го и 10-го этажей располагаемый перепад давлений составил: Δ Pр, 11 эт=31,19‧9,81‧1,270-1,205=19,89  Па;Δ Pр, 210 эт=5,99‧9,81‧1,270-1,205=3,82  Па.Потери давления на трение и местные сопротивления в вытяжных каналах определяли, задавая по всем участкам расчетные расходы воздуха [2, 5, 9]:   Δ Pпот.в.i=⅀(Ri‧li‧βi+zi) ,           (2)где li – длина i-го участка вентиляционного канала, м; βi – поправочный коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности воздуховодов; Ri – удельные потери давления на трение на i-ом участке вытяжного канала (Па/м), определяемые по номограммам с учетом приведения расчетных размеров вытяжных каналов к эквивалентному диаметру dэ; zi – потери давления в местных сопротивлениях на i-ом участке вытяжного канала, Па. Потери давления в местных сопротивлениях [2, 5]: zi=(⅀ξi‧vi‧22)‧ρв ,                    (3)где ρв – плотность воздуха, кг/м3; ⅀ξi  – сумма коэффициентов местных сопротивлений на i-ом участке, определяемая по расчетной схеме системы вентиляции с учетом значений.В частности, для участка 1 вытяжного канала первого этажа системы ВЕ-1: расход воздуха – Lуд.1=120  м3/ч; длина участка – l1=2,8  м; эквивалентный диаметр квадратного канала сечением 140×140 мм равен dэ=2‧aπ=2‧0,143,14=0,160  м; скорость движения воздухаvi=603600‧0,14‧0,14=0,85  м/с (полученное значение входит в допустимый предел); потери давление на трение  Ri=0,052  Па/м; поправочный коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности воздуховодов β1=1,4  в кирпичных стенах [1]; сумма коэффициентов местных сопротивлений ⅀ξi=4,23  (вентиляционная решетка ζ=2,1; поворот ζ=1,03) [1, 2].Скорость воздуха на входе в вентиляционный канал была найдена с учетом пересчета расхода воздуха на комнатную температуру(tв=20 °С) как отношение плотностей воздуха на входе и на выходе из вентиляционного канала. Необходимо отметить, что располагаемое давление в квартирах верхних этажей может достигнуть отрицательных значений, что приведет к блокировке работы системы вентиляции жилого дома. Поэтому, необходимо применение специальных приточных устройств для регулируемого притока наружного воздуха в помещения квартир [1, 10, 11, 12]. Дополнительный приток воздуха предусматривается за счет применения технических устройств, не требующих для своей работы затрат электрической энергии. К таким устройствам относятся стеновые вентиляционные приточные клапаны и оконные  вентиляционные приточные клапаны.По разности давлений между располагаемым давлением и суммарными потерями давления в вытяжных каналах для каждого этажа дома определили долю располагаемого давления, под действием которого происходит приток воздуха ΔPпрj, Па [1]:ΔPпр.j=ΔPрj-⅀ΔPпот.выт.j              (4)где ΔPрj  – располагаемое давление, Па; ⅀ΔPпот.выт.j  – суммарные потери давления в вытяжных каналах для каждого этажа дома, Па.Для вытяжной системы ВЕ-1 квартиры на 1-м этаже: ΔPпр.1,ВЕ-1=19,89-4,95=14,94  ПаДля вытяжной системы ВЕ-2 квартиры на7-м этаже: ΔPпр.7,ВЕ-2=9,18-2,55=6,62  ПаДля вытяжной системы ВЕ-1 квартиры на6-м этаже: ΔPпр.6,ВЕ-1=10,96-4,15=6,81  ПаДля вытяжной системы ВЕ-2 квартиры на 10-м этаже:ΔPпр.10,ВЕ-2=3,82-0,79=3,03  Па.В качестве расчетного перепада давления, приходящегося на преодоление аэродинамического сопротивления приточных стеновых клапанов и оконных приточных клапанов, приняты следующие величины: для 1-го этажа – ΔPпр.1эт=19,94  Па; для 10-го этажа – ΔPпр.10эт=7,79  Па.По полученным значениям ΔPпр и характеристикам установленных в квартирах оконных блоков и планируемых к установке приточных стеновых клапанов КИВ-125 и оконных вентиляционных клапанов Air Box Comfort  были приняты следующие значения поступления воздуха:для квартир 1-го этажа:Lклап1эт=38,3  м3/ч; Lок.клап1эт=30,0    м3/ч;для квартир 10-го этажа:Lклап10эт=18,5   м3/ч; Lок.клап10эт=15,1  м3/ч.Расчетный расход приточного воздуха с учетом площади оконных блоков и количества приточных вентиляционных устройств Lпр представлен в таблице 2.Полученные результаты показывают необходимость установки в вытяжных вентиляционных каналах квартир 10-го этажа дополнительных осевых вытяжных вентиляторов с обратными клапанами, подбираемых по  недостающему перепаду давлений 7,79 Па. По заводским характеристикам подобраны вентиляторы, обеспечивающие необходимый расход воздуха: для кухни осевой вентилятор марки «Вентс 125 Квайт ТН»; для санузла осевой вентилятор марки «Вентс 100 Квайт».Поскольку работа вытяжной системы естественной вентиляции имеет неустойчивый характер (особенно в летний период года) [2, 13, 14, 15], то для ее стабилизации подобраны эффективные модели турбодефлекторов, повышающих тягу в вентиляционных каналах на 40 % и независящих от направления и порывов ветра. Таблица 2 Результаты расчета воздухообмена в 3-х комнатных квартирах по этажам жилого дома с установкой стеновых вентиляционных клапанов и приточных оконных клапанов№этажаΔPр,Па∑ΔPпотвыт , ПаΔPпр , ПаΔPпррасч ,ПаLклап ,м3/чLок.клап ,м3/чLпр ,м3/чВЕ-1ВЕ-2ВЕ-1ВЕ-2119,894,95-14,94-19,9438,330,0206218,104,89-13,21-17,2138,029,6203316,324,83-11,48-15,4837,029,3199414,534,71-9,82-13,8236,728,2193512,754,49-8,26-11,2636,527,4190610,964,15-6,81-10,1136,326,218779,18-2,55-6,629,5036,025,718387,39-2,09-5,308,5130,124,317395,60-0,95-4,658,0128,124,3168103,82-0,79-3,037,7918,515,1101 Подбор модели турбодефлектора рекомендуется осуществлять по следующей схеме:1 – определить выход вентиляции на кровлю здания;2 – рассчитать суммарный объем вытяжки из вентиляционных каналов для одного выхода системы вентиляции на кровлю дома. Суммарный объем вытяжки по 10-ти этажам жилого дома составил 1650 м3/ч, поэтому требуемая производительность турбодефлекторов должна быть не менее   Qтд.=   1650 м3/ч.3 – определить среднемесячную скорость ветра. На основании данных СП 131-13330.2012 была принята скорость ветра для худшего по производительности системы естественной вентиляции месяца г. Саратова – июля: скорость ветра 3,5 м/с;4 – подобрать по требуемой производительности и скорости ветра, а также по габаритным (рис. 5) и монтажным размерам модель турбодефлектора с соответствующим неподвижным основанием.По требуемой производительности Qтр. = 1650 м3/ч и скорости ветра 3,5 м/с для вытяжки из вентиляционных каналов для одного выхода системы вентиляции на кровлю дома подобран турбодефлектор модели Т-500, производительностью Qт.д.=  1200 м3/ч в количестве                                    2 шт.   Рис. 5. Габаритные размеры турбодефлекторов Общее количество турбодефлекторов модели Т-500, монтируемых на выход вентиляционных каналов на кровлю многоквартирного жилого дома, составляет 98 шт.Выводы. Повышение эффективности работы системы естественной вентиляции позволит создать оптимальные и безопасные санитарно-гигиенические условия и повысить качество проживания в многоквартирных жилых домах серии 114-85. Применение в системе вентиляции дополнительных технических устройств, не требующих для своей работы затрат электрической энергии, является актуальным при постоянном росте тарифов, и является аналогом технически сложного и дорогостоящего оборудования механической приточно-вытяжной системы вентиляции, требующего значительных затрат на обслуживание и ремонты в процессе  эксплуатации. Побуждение системы естественной вентиляции путем установки высокоэффективных турбодефлекторов позволит предотвратить такое опасное явление как образование обратной тяги и будет способствовать полному удалению из помещений квартир загрязненного воздуха за счет увеличения тяги в вытяжной системе вентиляции на 40 %.