The paper provides an analysis of the cost structure of the supply air ventilation system based on cost models of individual structural elements
ventilation, air exchange, air distribution, modeling of the technical system
В настоящей работе приведён анализ структуры затрат системы приточной общеобменной вентиляции на основе моделей стоимости отдельных конструктивных элементов. Конструкция системы включает комплекс оборудования по обработке наружного воздуха, коммуникаций транспортирования вентиляционного воздуха и системы его подачи в помещение (рис. 1) [1].
Соответственно, общая стоимость приточной общеобменной системы 
определится суммой стоимости отдельных блоков 
:
(1)
Обработка приточного воздуха производится в блоке из соответствующего оборудования – воздухозаборных устройств, воздушных фильтров, поверхностных и контактных теплообменников, вентиляторов – образующих приточную камеру. Состав приточной камеры и мощность отдельных элементов определяется производительностью систем вентиляции и может компоноваться из самостоятельных изделий, что позволяет создавать приточные камеры под конкретные условия. Стоимость типовых приточных камер определяется их производительностью [2].
|
Рисунок 1 – Структурная схема приточной вентиляции
Транспортирование вентиляционного воздуха (блок 2) происходит по системе воздуховодов. Стоимость системы определяется производительностью и протяжённостью сети [3].
Подача воздуха в помещение осуществляется через специальные устройства – воздухораспределители. Их стоимость в системе зависит от производительности каждого элемента [2] и их количества в сети.
Стоимость каждого блока можно представить следующими моделями, характеризующими среднестатистические показатели в условных единицах (1у.е.=100 руб.) с точностью 
(5-8)%.
Блок 1:
, (2)
где 
– номинальная производительность приточной камеры, тыс. м3/ч.
Блок 2:
, (3)
где 
– производительность системы вентиляции, м3/ч; 
– протяженность сети воздуховодов, м.
Блок 3:
где 
– номинальная производительность одного элемента (при скорости воздушной струи в живом сечении 2 м/с), м3/ч.; 
– фактическая производительность одного воздухораспределителя, м3/ч.
Организация воздухообмена в помещении, определяемая схемой подачи и удаления воздуха, способствует формированию полей вредных вещест в воздухе и, соответственно, влияет на расчётный воздухообмен и производительность системы вентиляции , их фактическую производительность и протяжённость сети воздуховодов . Для выявления связи между этими показателями рассмотрим три наиболее распространённые схемы организации воздухообмена:
- схема 1: подача воздуха в верхнюю зону помещения сосредоточенными струями;
- схема 2: подача воздуха в среднюю зону помещения вихревыми струями;
- схема 3: подача воздуха в рабочую зону помещения ламинарными струями.
Каждая схема характеризуется определённой неравномерностью потенциала вредности по высоте помещения 
:
где 
– потенциал вредности в уходящем, приточном воздухе и в рабочей зоне, ед./м3.
На рисунках 2, 3 приведено изменение коэффициента и снижение воздухообмена (по отношению к схеме 1) в зависимости от кратности воздухообмена для рассматриваемых схем организации воздухообмена.
Рисунок 2 – Зависимость коэффициента Рисунок 3 – Зависимость снижения
неравномерности от интенсивности воздухообмена от схемы организации
воздухообмена и интенсивности
Полагая, что в помещении имеется источник вредности интенсивностью 
(ед./м3 ч) кратность воздухообмена определится по выражению:
Коэффициент неравномерности в (5) удобно использовать в виде зависимостей:
- для схемы 1: 
; - для схемы 2: 
; - для схемы 3: 
.
Длину сети воздуховодов и воздухообмен определим для одного строительного модуля размером (24х24х8)м с расположением приточных насадок по периметру помещения.
На рисунке 4 представлена зависимость удельных капитальных затрат (отнесённых к 1 м3 внутреннего объёма вентилируемого помещения) систем вентиляции различных схем от производительности. Рисунок 4 а) – отражает изменение затрат при равной протяжённости сети воздуховодов, а вариант б) соответствует минимально возможной длине сети для каждого варианта системы. Анализ результатов показывает существенное отличие в стоимости различных схем и зависимость этого различия не только от требуемой производительности вентиляции, но и от протяжённости сети воздуховодов.
а) б)
Рисунок 4 – Структура распределения долей капитальных затрат на отдельные элементы системы вентиляции.
- блок 1; - блок 2; - блок 3.
Рисунок 5 – Структура распределения долей капитальных затрат на отдельные элементы системы вентиляции.
Так, при равной длине сети явное преимущество в затратах имеет схема с подачей воздуха в рабочую зону помещения ламинарными струями. Это является следствием существенного снижения воздухообмена в помещении с такой организацией воздухообмена по сравнению с другими схемами при одинаковой интенсивности выделяющихся вредных веществ. Отличие в капитальных затратах может составлять от 8% до 25%, что весьма существенно.
Однако, если в силу планировочного решения помещения возможно оптимизировать сети воздуховодов с целью достижения наибольшего санитарно-гигиенического эффекта, распределение капитальных затрат на системы существенно изменяется (рис. 4 б). Схема с нижней подачей воздуха становится наиболее дорогой из рассматриваемых, с превышением стоимости на 15%-50%. Системы с сосредоточенной подачей воздуха в верхнюю или среднюю зоны помещения практически не отличаются по затратам.
Объяснение таких изменений в стоимости систем заключается в структуре затрат на отдельные блоки. На рисунке 5 представлена структура капитальных затрат по отдельным блокам системы вентиляции различной производительности.
При равной протяжённости сети (рис. 5 а) доля затрат на транспортирующий блок для всех схем превышает все остальные доли.
И наоборот, в случае оптимизации длины сети доля затрат на её сооружение уменьшается в схемах 1 и 2, а для нижней подачи воздуха (схема 3) значительно возрастает даже по отношению к стоимости оборудования приточной камеры.
Из распределения долей капитальных затрат следует, что составляющая на систему воздухораспределения не превышает 8% от общих затрат. Влияние этого блока на капитальные затраты системы заключается в основном в величине расчётного воздухообмена.
Приведённый подход к анализу структуры затрат на основе моделей стоимости отдельных элементов показывает целесообразность применения этого приёма при выборе рационального варианта любой технической системы.
1. TPR: Kamera pritochnaya (PK2). Seriya 5.904-75.94.
2. Katalog OOO «Santehnika-ONLAYN» – Tekst: elektronnyy. – URL: // htths:santehnika-online/catalog/ (data obrascheniya 3.05.2025 g.).
3. B.A. Blyumenkranc, A.S. Pavlov, A.D. Ryzhak, I.G. Staroverov. Montazh ventilyacionnyh sistem. Spravochnik montazhnika / – M.: Stroyizdat, 1978. – 477 s.
