Зачем нужна приточно-вытяжная вентиляция

Как спроектировать, собрать и эксплуатировать сбалансированную систему, которая работает — а не просто «стоит на балансе»

Введение: нужна ли приточно-вытяжная вентиляция — вопрос снят?

Вопрос «нужна ли приточно-вытяжная вентиляция» в инженерной среде давно перешёл из категории «обсуждаемо» в разряд нормативного требования. Современные здания — особенно промышленные, логистические, лабораторные и административные — герметичны по конструкции. Теплопотери минимизированы, но вместе с ними исчезла естественная конвекция. Без принудительного воздухообмена — рост концентрации CO₂, влажности, токсичных примесей (растворители, пыль, аэрозоли), нарушение технологических параметров микроклимата.

Естественная система приточно-вытяжной вентиляции не существует — это оксюморон. Естественная тяга работает только в вытяжке и только при благоприятных внешних условиях. Сбалансированный воздухообмен, точный контроль кратности и объёма — возможен исключительно через механическую ПВУ. И если на этапе проектирования её не заложить — позже придётся решать проблемы аварийного притока: открытые окна, дешёвые бризеры, «вытяжка в форточку» — всё это не решение, а симптом игнорирования физики.

Ниже — разбор промышленной приточно-вытяжной установки (ПВУ) как инженерной системы: от назначения и норм до эксплуатации. Без прикрас, без маркетинговых клише — только то, что влияет на надёжность, эффективность и стоимость владения.

Назначение приточно вытяжной вентиляции: не просто «воздух гонять»

Назначение приточно-вытяжной установки не сводится к «проветриванию». Это комплексная задача, включающая:

• поддержание нормативной кратности воздухообмена по СП 60.13330.2016 и СанПиН 1.2.3685-21;
• удаление избыточного тепла, влаги, вредных веществ (согласно ГОСТ 12.1.005-88 и МУ 4265-87);
• предотвращение конденсации на технологическом оборудовании и строительных конструкциях;
• обеспечение расчётного избыточного/разрежённого давления в зонах повышенной опасности (например, лабораториях с ядовитыми парами);
• создание комфортных условий для персонала — как санитарное требование, а не «удобство».

Важно: система должна решать одновременно все задачи. Установка мощного притока без расчёта вытяжки — это не вентиляция, а аэродинамический сбой. Возникает избыточное давление, двери «заклинивает», наружный воздух прорывается через любые щели — вместе с пылью, шумом и запахами. Именно поэтому особенность приточно-вытяжной вентиляции — строгая синхронизация притока и вытяжки по объёму, а при необходимости — и по температуре/влажности.

Конструкция приточно-вытяжной вентиляции: не сборка, а система

Говоря о конструкции приточно-вытяжной вентиляции, важно избегать упрощений. ПВУ — это не «коробка с вентиляторами». Это модульная инженерная система, где каждый элемент отвечает за конкретную функцию, а отказ любого звена нарушает баланс всей цепи.

Базовые элементы ПВУ

Блок приточно-вытяжной вентиляции (централизованный или модульный):

• сердце системы — объединяет приток и вытяжку, обеспечивает рекуперацию, подогрев, фильтрацию;
• корпус из оцинкованной стали толщиной ≥0,8 мм, шумоизоляция ≥50 мм, степень защиты IP ≥44.

Вентиляторы (приточный и вытяжной):

• создают необходимый расход и напор воздуха;
• предпочтительно — EC-двигатели с плавным регулированием (0–100%), КПД ≥70%;
• для критичных объектов — резервирование по схеме 1+1.

Рекуператор:

• передаёт тепловую энергию от вытяжного потока к приточному без смешивания;
• эффективность — не менее 70%; выбор типа зависит от климата и требований к влагопереносу.

Система фильтрации:

• минимум две ступени: грубая (G4) и тонкая (F7/F8);
• в лабораториях, фармпроизводстве — дополнительно HEPA (H13/H14).

Воздухонагреватель:

• электрический — при отсутствии теплоносителя;
• водяной — предпочтителен в промышленных системах (ниже эксплуатационные затраты).

Система автоматики и управления:

• поддержка протоколов Modbus TCP/RTU;
• интеграция в SCADA/BMS;
• логирование аварий, датчики перепада давления, температуры, CO₂.

Обратите внимание: состав приточно-вытяжной вентиляции включает не только блок, но и всю периферию — воздуховоды, дроссели, обратные клапаны, датчики давления, шумоглушители. От качества их подбора зависит, будет ли ПВУ работать эффективно — или просто «работать».

Как работает приточно-вытяжная вентиляция: физика, а не схема в буклете

Чтобы понять принцип работы приточно-вытяжной вентиляции, достаточно представить два параллельных потока — входящий и исходящий — и точку их взаимодействия: рекуператор.

• Забор наружного воздуха происходит через воздухозаборник с защитой от осадков, птиц и крупного мусора. Уже здесь важно: высота установки ≥2 м над уровнем земли, удаление от источников загрязнения (выхлопы, пыль, запахи) — минимум 8 м.
• Грубая фильтрация (G3–G4) удаляет пух, пыль, насекомых. Если пропустить этот этап — тонкие фильтры и рекуператор забьются за сезон.
• Рекуперация — ключевой энергосберегающий этап. Тёплый вытяжной воздух (20–25°C) проходит через теплообменник, передавая тепло холодному притоку (–25…+10°C). При этом потоки не смешиваются — разделены стенками теплообменника. В результате приточный воздух подогревается до +5…+12°C бесплатно, а вытяжной охлаждается до точки росы — конденсат сливается в дренаж.
• Дообогрев (если требуется) — через водяной или электрический калорифер — доводит воздух до расчётной температуры подачи (обычно +16…+18°C для производств, +20–22°C для офисов).
• Тонкая фильтрация (F7–F9) удаляет мелкодисперсную пыль, споры, органические аэрозоли — критично для чистых помещений, лабораторий, пищевых цехов.
• Подача в помещения через распределительную сеть — с учётом аэродинамического баланса. Давление на последнем диффузоре не должно отличаться от первого более чем на ±10%.
• Вытяжка — из зон с максимальным загрязнением: покрасочные, сварочные, лабораторные вытяжные шкафы, санузлы, кухни. Важно: вытяжные решётки должны быть стратегически размещены — не над источником, а в зоне уноса (например, над столом оператора в химлаборатории — не над чашкой Петри, а в 10–15 см сбоку, по линии естественной конвекции).

Этот цикл непрерывен. И если где-то нарушен баланс — система деградирует.

Типы ПВУ: выбор по задаче, а не по каталогу

Рекуператоры: не «какой красивее», а «какой справится»

Пластинчатый рекуператор (алюминиевый, полимерный):

• принцип: теплообмен через неподвижные пластины-перегородки;
• эффективность по теплу: 55–65%;
• влагу не передаёт;
• риск обмерзания при температуре наружного воздуха ниже –10°C;
• применение: умеренный климат, чистые помещения (офисы, склады, сборочные цеха).

Роторный рекуператор (алюминиевый или сорбционный):

• принцип: вращающийся барабан накапливает и отдаёт тепло (и влагу — в сорбционном типе);
• эффективность по теплу: 70–85%;
• алюминиевый — частично передаёт влагу; сорбционный — значительно;
• обмерзания не происходит даже при –40°C;
• применение: северные регионы, влажные цеха (прачечные, бассейны, пищевые производства).

Энтальпийный (мембранный) рекуператор:

• принцип: перенос тепла и влаги через гигроскопичную мембрану;
• эффективность: 65–75% по теплу, 50–60% по влаге;
• влагоперенос — контролируемый, без риска переноса загрязнений;
• применение: лаборатории, больницы, фармацевтические цеха — где критичен баланс влажности зимой.

Инженерный лайфхак: в условиях Крайнего Севера роторный рекуператор — не «лучше», а обязателен. Пластинчатый без байпаса или контура анти-обморожения обледенеет при –25°C за 2–3 часа работы. А разморозка — это 4–6 часов простоя и конденсат в корпусе.

Архитектура системы

• Централизованная приточно-вытяжная вентиляция — один блок на объект (или зону), сеть воздуховодов.
  Плюсы: единая точка управления, высокая эффективность рекуперации, простота обслуживания фильтров.
  Минусы: сложность балансировки, высокие требования к монтажу, риск «домино» при отказе блока.
• Децентрализованная — несколько компактных установок (по одной на зону).
  Плюсы: отказоустойчивость, гибкость настройки по зонам, упрощённый монтаж в реконструкции.
  Минусы: ниже КПД рекуперации (меньшие габариты), сложнее централизованный мониторинг.

Выбор зависит не от площади, а от надёжности как требования. Для ЦОД, фармзавода, лаборатории — только децентрализованная или централизованная с резервированием 2N.

Применение приточно-вытяжной вентиляции: где без неё — авария

Применение приточно-вытяжных установок регламентировано, но на практике часто игнорируется до первого ЧП. Ниже — объекты, где ПВУ — не «опция», а условие допуска к эксплуатации:

• Производственные цеха с избытками тепла/влаги (литейные, термические, гальванические) — для удаления вредных веществ по ПДК и поддержания температуры не выше 28°C;
• Лаборатории (химические, биологические) — с отрицательным давлением в лаборатории и HEPA-фильтрацией вытяжки;
• Склады с хранением гигроскопичных материалов (бумага, табак, фармацевтика) — стабилизация влажности 45–55%;
• Административные здания площадью >1000 м² — по СП 60.13330.2016: кратность ≥1, объём притока ≥30 м³/ч на человека;
• Пищеблоки — раздельная ПВУ для горячего цеха (вытяжка с жироуловителями) и холодного (чистый приток);
• Подземные автопарковки — удаление CO при пуске ДВС (норма: ≤30 мг/м³).

В санузлах и кухнях ПВУ применяется как часть общей схемы — но здесь критична не мощность, а баланс. Даже 10% избытка вытяжки — и в вестибюле появится сквозняк от входной двери.

Проектирование приточно-вытяжной вентиляции: расчёт — не формальность

Проектирование приточно-вытяжной вентиляции начинается не с выбора блока, а с аудита:

• Определение воздухообмена — по трём методам:
• по нормативной кратности (СП 60.13330);
• по избыткам тепла/влаги/вредных веществ (ГОСТ 12.1.005);
• по числу людей (30 м³/ч × чел).

Расчёт ведётся по максимальному значению. Например, в серверной кратность = 1 ч⁻¹, но по тепловыделениям — 8 ч⁻¹ → берём 8.

• Подбор сечения воздуховодов — чтобы скорость в магистралях была 6–8 м/с, в ответвлениях — 4–5 м/с. Ниже — риск осаждения пыли; выше — шум и потери давления.
• Распределение потоков — с учётом зон загрязнения. Приток — в «чистые» зоны (офисы, коридоры), вытяжка — из «грязных» (цеха, санузлы). Важно: градиент давления должен быть «чисто → грязно», иначе загрязнения распространятся.
• Выбор места установки блока — с учётом:
• доступа для обслуживания (минимум 1 м с трёх сторон);
• виброизоляции (особенно при EC-двигателях >1,5 кВт);
• дренажа конденсата (уклон ≥3°, сифон в сборнике);
• электропитания (отдельная линия, АВР при необходимости).

Размещение приточно-вытяжной вентиляции в промышленных зданиях чаще всего — в отдельном вентиляционном помещении, на техэтаже или на кровле (при IP54 и утеплённом корпусе).

Управление и автоматизация приточно-вытяжной вентиляцией: не «кнопка вкл/выкл»

Управление приточно-вытяжной установкой в индустриальном секторе — это не пульт с четырьмя кнопками. Это многоуровневая система:

• L1 — локальное управление (на корпусе блока): запуск/останов, аварийный сброс, ручная регулировка оборотов;
• L2 — диспетчеризация (щит управления в помещении оператора): мониторинг параметров, переключение режимов, просмотр логов;
• L3 — интеграция в BMS/SCADA: адаптивное регулирование по сигналам от:
• датчиков CO₂ (в офисах — 800–1000 ppm);
• датчиков влажности (в складах — 50±5%);
• датчиков температуры (в цехах — не выше 28°C);
• сигнализации пожарной системы (автоматическая остановка при пожаре в зоне).

Автоматизация приточно-вытяжной вентиляции позволяет:

• снизить энергопотребление на 25–40% за счёт частотного регулирования вентиляторов;
• предотвратить аварии (перегрев двигателя, обмерзание рекуператора, засор фильтров);
• вести учёт наработки и планировать ТО.

Например, при повышении перепада давления на фильтре G4 более чем на 150 Па — система выводит предупреждение «Замена фильтра G4». При игнорировании — через 24 ч снижает производительность на 20% и блокирует запуск после остановки.

Эффективность ПВУ: не КПД, а TCO

Эффективность ПВУ оценивается не по паспортной производительности, а по полному циклу владения (TCO — Total Cost of Ownership):

• Эффективность рекуперации:
  напрямую влияет на затраты на подогрев; при η ≥75% (роторный) экономия тепловой энергии достигает 70–75% в зимний период.
• Класс фильтрации:
  более высокий класс (F8/F9, HEPA) увеличивает CAPEX и частоту замены, но снижает износ рекуператора, вентиляторов и теплообменников — продлевает срок службы.
• Тип двигателя:
  EC-двигатели потребляют на 30–50% меньше электроэнергии по сравнению с AC, несмотря на более высокую первоначальную стоимость (+15–20%).
• Уровень автоматизации:
  адаптивное управление по датчикам (CO₂, влажность, давление) снижает энергопотребление на 25–40% и минимизирует ручные вмешательства в эксплуатацию.

Реальный пример: ПВУ мощностью 5000 м³/ч с роторным рекуператором (η = 78%) и EC-двигателями в условиях Северо-Запада РФ окупается за 2,5–3 года за счёт снижения затрат на тепловую энергию.

Техническое обслуживание приточно-вытяжной вентиляции: не формальность, а условие гарантии

Техническое обслуживание приточно-вытяжной установки — обязательное условие для поддержания проектных параметров. Игнорирование приводит к:

• росту энергопотребления (забитые фильтры → +25% нагрузка на вентилятор);
• снижению эффективности рекуперации (загрязнение пластин/ротора → –30% КПД);
• коррозии (конденсат не удаляется → ржавчина в корпусе);
• поломке двигателей (перегрев из-за высокого противодавления).

Минимальный регламент ТО для промышленных ПВУ

Еженедельно (оператором):

• визуальный осмотр блока;
• контроль шума и вибрации;
• проверка индикации аварийных состояний на панели управления.

Раз в 1–2 месяца:

• замена фильтров грубой очистки (G4) — периодичность зависит от запылённости: в цехах с высоким пылевыделением — ежемесячно.

Раз в 3–6 месяцев:

• замена фильтров тонкой очистки (F7/F8) — по показаниям датчика перепада давления (обычно при ΔP > 150–250 Па).

2 раза в год (весной и осенью):

• чистка рекуператора:
  — пластинчатый — продувка сжатым воздухом + влажная протирка;
  — роторный — осмотр уплотнений, чистка сегментов, проверка синхронизации вращения;
• проверка герметичности корпуса и дренажной системы.

1 раз в год (аттестованным инженером):

• балансировка воздушных потоков по зонам;
• калибровка датчиков (CO₂, влажности, температуры, давления);
• проверка систем приточно-вытяжной вентиляции на соответствие проектным параметрам.

1 раз в 2 года (специализированной службой):

• полная очистка и дезинфекция ПВУ: демонтаж внутренних узлов, ультразвуковая обработка, биоцидная обработка поверхностей, сушка, контрольный замер микробиологической загрязнённости (по ОАК и КМАФАнМ);
  — особенно важно для пищевых, фармацевтических и медицинских объектов.

Важно: очистка и дезинфекция ПВУ — не «промыть водой». Это комплекс мер: демонтаж теплообменника, ультразвуковая чистка, обработка биоцидами, сушка, контрольный замер биологической загрязнённости (ОАК, КМАФАнМ).

Нормы. Не «можно», а «должно»

Нормы для приточно-вытяжной вентиляции — не рекомендации, а требования, нарушение которых влечёт административную ответственность (КоАП ст. 6.3, 9.4):

• СП 60.13330.2016 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха» — основной документ по расчётам;
• СанПиН 1.2.3685-21 — требования к качеству воздуха в рабочей зоне;
• ГОСТ Р 57826-2017 — методы испытаний вентиляционных установок;
• ПБ 01-03 — требования пожарной безопасности к воздуховодам и клапанам.

Например, в лабораториях работа с веществами 1–2 класса опасности требует:

• отрицательного давления в помещении (–10…–25 Па относительно коридора);
• кратности вытяжки ≥10 ч⁻¹;
• фильтрации вытяжного воздуха не ниже H13;
• аварийной вытяжки при отключении основной системы.

Это не «лучше сделать», а обязательно.

Заключение: ПВУ — не оборудование. Это процесс

Приточно-вытяжная вентиляция — это не «ящик с трубами», который поставили и забыли. Это технологический цикл, требующий:

• грамотного проектирования (не по умолчанию, а под задачу);
• качественного монтажа (герметичность, виброизоляция, дренаж);
• разумной автоматизации (не «умный дом», а адаптивное управление);
• регулярного ТО (не когда «зашумело», а по регламенту).

Те, кто рассматривает ПВУ как «расходную статью», рано или поздно столкнётся с ростом OPEX, авариями и штрафами. Те, кто видит в ней инженерную систему обеспечения производственной безопасности и качества, получают стабильность, энергоэффективность и соответствие нормам — без героических усилий.

Если вы проектируете или модернизируете объект — задайте себе не «сколько стоит ПВУ», а «какой уровень надёжности она должна обеспечить?». Ответ на этот вопрос определит всё: от типа рекуператора до схемы резервирования.

Готовы обсудить расчёт под ваш объект — с учётом технологических нагрузок, климата и требований контрольных органов? Мы подготовим техническое задание без шаблонов — только под вашу задачу.