Вентиляционная система – комплекс специального оборудования для постоянного или периодического удаления отработанного воздуха из производственных, складских и жилых помещений. До начала 19-го столетия математических расчетов по вентиляции не существовало, микроклимат в помещениях поддерживался только за счет естественного проветривания помещений вытяжной вентиляции. Такой подход не мог гарантировать надлежащих показателей, был сопряжен с большими потерями тепловой энергии, значительно усложнял процесс воздухообмена в ночной и зимний период времени.

Теоретическое описание движения воздуха в вытяжных вентиляционных каналах впервые сделал М. В. Ломоносов, а В. Х. Фрибе создал теорию кратности воздухообмена в отапливаемых помещениях. При этом он принимал во внимание, что приток свежего и удаление отработанного воздуха делается через неплотности дверных и оконных проемов, специальных инженерных элементов в те времена не предусматривалось.

Только через несколько десятков лет ученые доказали, что обеспечить эффективную вентиляцию только за счет естественной невозможно, появились виды вентиляционных систем с принудительной подачей и удалением воздуха. В зависимости от места конкретной установки, условий работы и требуемых технических параметров общеобменная система имеет несколько типов.

Вентиляционные агрегаты выполняют следующие задачи:

1. Удаление избыточного тепла. Избыток тепла в помещениях появляется в промышленных и жилых зданиях. В промышленных зданиях избыток тепла чаще всего является следствием особенностей технологического процесса, при котором возникает необходимость нагрева того или иного сырья для получения конечной продукции. В жилых помещениях повышение температуры выше комфортных параметров происходит вследствие нагрева солнечными лучами. Специальные технические помещения могут перегреваться в результате выделения тепловой энергии мощными силовыми агрегатами, им также необходим воздухообмен.
2. Удаление избыточной влаги. Для жилых помещений такая необходимость возникает только в ванных комнатах и кухнях. Остальные жилые помещения страдают не от избытка влаги, а от ее недостатка. Что касается объектов промышленности, то необходимость корректировки воздушной среды по показателям относительной влажности зависят от особенностей технологических процессов, воздухообмен учитывает все данные по каждому этапу производства.
3. Удаление вредных химических соединений. Задача вентиляционных устройств – удаление из рабочих зон или всего объема помещения ядовитых химических соединений. Вентиляция устанавливается в химических производственных цехах, лабораториях, промышленных компаниях, использующих лакокрасочные материалы. Кроме этих помещений, вредные химические соединения нужно удалять их жилых помещений, если в них использовались химические средства уборки, есть много изделий из искусственных материалов. Вредные химические соединения образуются во время приготовления пищи в кухнях, воздухообмен в этих помещениях не может быть ниже 10.
4. Повышение уровня кислорода. Согласно требованиям норм СанПиН процентное содержание кислорода не может опускаться ниже установленных значений. Особо тщательно этот показатель контролируется в спальных помещениях. В зависимости от расхода кислорода для каждого объема рассчитывается минимальная кратность обмена воздуха вытяжной системы.
5. Удаление пыли. Пыль накапливается как в жилых, так и промышленных помещениях. В жилых комнатах пыль становиться причиной появления неприятных аллергических реакций организма. В промышленных зданиях пыль вызывает острые или хронические заболевания дыхательной системы. Вентиляционное оборудование для удаления пыли обязательно должно иметь специальные фильтры.
6. Снижения пожарной опасности, удаление горючих и взрывоопасных веществ. Вентиляционные установки для этих целей отличаются самыми высокими техническими требованиями. Они комплектуются специальным оборудованием, работают в комплексе с датчиками контроля показателей воздушной среды и т. д. Жесткие требования предъявляются в искрогашению работающего электрического оборудования и агрегатов.

Устанавливаемые вентиляционные системы могут выполнять как только одну из поставленных задач, так и работать комплексно. В зависимости от инженерных особенностей, технологических схем и принципов функционирования вентиляционные системы бывают нескольких видов.

В настоящее время существует несколько типов вентиляции, отличающихся по способу монтажа, установленному оборудованию, принципу действия и техническим возможностям. Вентиляционные системы различают по нескольким техническим параметрам: способу циркуляции воздушных потоков, зоне обслуживания и конструктивным особенностям.

Способы вентиляции помещений

Воздушные потоки могут иметь естественные физические причины движения внутри помещений, механические побудители или смешанный тип. Конкретные виды вентиляции определяются после инженерных расчетов, сделанных с учетом технического задания. В техническом задании на воздухообмен указывается максимальное количество индивидуальных факторов и требований.
Естественная вентиляция При естественной вентиляции воздух может передвигаться за счет разницы плотности воздушных потоков. Внутри помещения, как правило, воздух имеет большие значения температуры, чем снаружи. Теплый воздух с меньшей удельной плотностью поднимается вверх и через специальные каналы или естественные неплотности удаляется наружу, взамен него поступает более плотный холодный. Такой тип вентиляции имеет свои положительные и отрицательные стороны.

1. Положительные стороны естественной вентиляции. Для работы системы нет необходимости использования дополнительных энергоносителей – при современных ценах очень весомое преимущество.
2. Отрицательные стороны естественной вентиляции. Очень сложно регулировать кратность обмена воздуха. Проблемы возникают из-за того, что многие важные данные зависят только от природных условий и не регулируются человеческим фактором, воздухообмен точно не прогнозируется. Еще одна проблема – возможность появления обратной тяги. Это очень опасно, когда вентиляция установлена для обслуживания отопительных котлов.

В связи с такими особенностями функционирования, естественная вентиляция в настоящее время пользуется небольшой популярностью, преимущество отдается механической вытяжной. При новом строительстве различных зданий государственные стандарты требуют монтажа вентиляции с механическим приводом.

Механическая вентиляция Движение воздушных потоков обеспечивается осевыми или центробежными вентиляторами, воздух перемещается по каналам. Технические параметры каналов и вентилятора подбираются с учетом требований к системам.

1. Преимущества механической вентиляции. Есть возможность регулировать воздушные потоки как по мощности, так и по направлению. Механический воздухообмен позволяет создавать в одном помещении отдельные зоны с различными показателями кратности обмена, исключается появления мертвых зон и сквозняков. И еще одно очень важное преимущество – механическая система может функционировать полностью автономно.
2. Недостатки механической вентиляции. Механическая система имеет два недостатка: сложность монтажа и обслуживания и энергоемкость. Для обслуживания механической системы нужны профессиональные специалисты, она требует периодических ревизий и проверок. Установленные вентиляторы могут иметь большую мощность, что негативно сказывается на себестоимости производства и содержания промышленных и жилых зданий.

Особенности механической системы Движение воздушных потоков обеспечивается механическим способом, что позволяет создавать системы с точно заданными параметрами. В зависимости от способа подачи и удаления воздуха механические виды вентиляции могут иметь несколько разновидностей.
Электрический вентилятор нагнетает в помещение воздух, за счет этого повышается его давление, для выравнивания значений давления излишки выходят наружу естественным способом. Вентилятор монтируется непосредственно внутри вентилируемого помещения, в специальных технологических комнатах или снаружи. Окончательное решение по механической системе принимается после выполнения расчетов с учетом технических параметров оборудования и расположения здания. Приточная система для жилых помещений не используется.

Вентилятор устанавливается для принудительного удаления загрязненного воздуха, приток свежего выполняется через специальные вентиляционные каналы или через неплотно закрытие оконные и дверные проемы. Вытяжная вентиляция чаще всего монтируется над отдельными рабочими зонами, в закрытых шкафах лабораторий, на предприятиях пищевой и фармацевтической промышленности. В некоторых случаях вытяжная система – единственный способ обеспечить безопасные условия труда.

Воздух подается и удаляется из помещений в принудительном порядке. Один вентилятор нагнетает потоки, а второй вентилятор удаляет воздух из помещений. Воздухообмен характеризуется высокой интенсивностью, может регулироваться по каждому параметру отдельно. Механическая система приточно-вытяжная система этого типа используется для вентиляции сильно загрязненных помещений, в жилых зданиях монтируется редко.

Местная вентиляция Местная вентиляция позволяет удалять загрязнения только из наиболее загрязненных зон, может иметь специальные фильтры для предупреждения загрязнения окружающей среды. По принципу действия чаще всего приточного типа. Местная вентиляция может обслуживать одно или несколько рабочих мест, работать по каждой зоне отдельно или вентилировать все одновременно. По мощности механическая система относительно небольшая, но конкретные параметры зависят от характеристик технологических процессов и особенностей планировки здания.
Местная приточная вентиляция Местная приточная система применяется редко из-за больших сложностей с очисткой удаляемого воздуха. Чаще всего используется только для понижения температуры работающего оборудования, для очистки воздуха от вредных веществ малоэффективна. Приточная применяется в больших торговых залах и складских помещениях. Ее часто монтируются в офисных и государственных зданиях, где местная приточная система постоянно функционирующая.
Местная вытяжная система Назначение – удаление вредных соединений из воздушной среды в небольшом объеме. Может иметь несколько вариантов всасывания воздуха: из закрытых пространств или специальными подвесными воздушными приемниками. Вторые часто устанавливаются над плитами для приготовления пищи, электролитическими ваннами и прочим оборудованием с незначительными линейными размерами.
Особые виды вентиляционных систем Имеется несколько типов вентиляционных систем специального назначения:

1. Аварийная вентиляционная система. Устанавливается в помещениях, в которых возможно резкое увеличение количества вредных выбросов. Применяется в случае поломок основной общеобменной, может иметь как собственные вентиляторы, так и подключаться к уже установленному электротехническому оборудованию.
2. Противодымная. Используется в комплексе противопожарных мероприятий, повышает безопасность пребывания в помещениях людей. В большинстве случаев автономного функционирования, имеет специальные блоки слежения и управления.

По типу воздуховодов вентиляционные системы общеобменного типа могут быть канальными или бесканальными.
Параметры расчетов вентиляционных систем Расчет вентиляционной системы – сложные инженерные работы, выполняемые только специалистами со специальным техническим образованием. Во время производства работ принимаются во внимание следующие исходные данные:

1. Кратность обмена воздуха. В зависимости от назначения помещений и характеристик технологических процессов органами санитарного надзора регламентируется минимальная кратность обмена воздуха. Показатели колеблются в широких пределах, минимальная кратность обмена оказывает решающей влияние на все остальные технические данные вентиляционной системы.
2. Показатели уровня шума. Данные определяются при максимальной нагрузке на вентиляторы общеобменной вентиляции или при максимальной скорости движения воздушных потоков. Уровень шума зависит не только от вида и мощности вентиляторов, но и от материалов изготовления каналов, способах монтажа воздуховодов и наличия специальных устройств для шумогашения. В некоторых случаях приточные вентиляторы допускается монтировать только вне пределов здания.
3. Мощность электрических двигателей вентиляторов. Показатель, оказывающий влияние на стоимость эксплуатации вентиляционной системы. Для увеличения коэффициента полезного действия работы электрических двигателей применяется комплекс сложных технических мероприятий по снижению потерь на трение воздушных потоков по каналам, точному расчету диаметров условного прохода, оптимальной планировки расположения и движения потоков.
4. Экономические показатели использования. Для снижения тепловых потерь в настоящее время широко используется рекуперация тепла. При проектировании вентиляции помещений предусматривается установка специального оборудования, предназначенного для отбора тепла из удаляемого воздуха и нагрева подаваемого. Рекуперация может работать как по подогреву, так и по охлаждению помещений, позволяет заменять дорогостоящие системы кондиционирования.

Алгоритм расчета и монтажа вентиляции помещений

Во время расчета вентиляционной системы принимаются во внимание исходные данные (техническое задание) заказчика. Заказчик должен указать необходимый воздухооборот согласно существующих условий эксплуатации помещений. В дальнейшем расчеты выполняются по такой схеме:

1. Посчитывает необходимая кратность обмена воздуха по помещениям и рабочим зонам. Минимальная кратность приточного воздуха указана в СанПиН, проектировщики руководствуются нормативными требованиями.
2. Выполняется расчет скорости движения воздушных потоков, размер и схема расположения каналов, место установки, технические данные и количество вентиляторов.
3. Составляется принципиальная схема общеобменной вентиляции помещений. Для сложных систем делается разбивка по участкам и ответвлениям, на чертежах указываются все исходные данные для монтажа.

На стадии предварительной разработки проектная документация согласовывается с заказчиком, при необходимости вносятся изменения.

Монтаж вентиляционных систем могут выполнять только специализированные компании, имеющие лицензию на выполнение такого типа работ. Вне зависимости от типа и назначения общеобменная вентиляция состоит из следующих агрегатов и элементов:

1. Вентиляторы. Могут быть центробежными и осевыми, встраиваемыми и отдельностоящими. По мощности, размерам и производительности колеблются в широких пределах.
2. Воздушные каналы. Изготавливаются из различных материалов, могут быть круглыми, квадратными или прямоугольными. Приточная площадь сечения подбирается на основании расчетных данных по скорости движения воздушных потоков.
3. Автоматические или ручные регулирующие устройства. Используются для поддержания требуемых параметров функционирования, промышленная общеобменная вентиляция чаще всего управляется в автоматическом режиме.
4. Фильтры. Устанавливаются на вентиляционные системы жилых и производственных помещений. В зависимости от исполнения могут улавливать твердые взвешенные микрочастицы или химические соединения.
5. Шумогасители. Специальное оборудование, позволяющее существенно понижать вибрации работающих механизмов. Имеют различное исполнение, монтируются как на основных каналах, так и на отводах.

После монтажа в обязательном порядке выполняется проверка функциональности вентиляции, измеряется воздухообмен как в помещении в целом, так и над каждой рабочей зоной. Приемо-сдаточные акты подписываются членами государственной комиссии в присутствии заказчика и исполнителя. Записи по периодической проверке, ремонту и обслуживанию промышленных вентиляционных систем выполняются в специальном журнале и с подписями ответственных лиц.

Системы вентиляции классифицируются по нескольким важнейшим параметрам:

• принципу движения воздушных масс;
• направлению перемещения воздуха;
• охваченной площади помещения.

По первому признаку выделяют вентиляцию искусственную и естественную,
по второму - вытяжную или приточную,
по третьему - общеобменную или местную.

Естественная вентиляция.

Это наиболее простая разновидность систем - как по принципу работы, так и по трудоёмкости работ. Для обеспечения функционирования комплекса в стенах домов проводятся широкие каналы вытяжного типа, начинающиеся в большинстве случаев в ванных комнатах, туалетах и кухнях квартир и заканчивающиеся на крыше здания.

С целью повышения КПД за счёт силы ветра используют специальные насадки, называемые дефлекторами.

На скорость и направление движения воздушных масс влияют следующие факторы:

• разность температур внутри помещения и на улице;
• ветровой напор;
• разность внутреннего и наружного давления.

Поскольку все эти показатели меняются не только в течение года, но и на протяжении суток, гарантировать стабильность естественной вентиляции невозможно.

Например, летом зачастую происходит «опрокидывание тяги», при котором воздушные массы с раскалённой солнцем крыши идут внутрь помещения, принося с собой пыль и болезнетворные бактерии, а также неприятные запахи - фактически вытяжная система становится приточной.

Вентиляция с механическим побуждением (искусственная вентиляция).

Как следует из названия, в этом случае для перемещения воздуха используются механические приспособления, называемые вентиляторами. В ходе перегонки воздушных масс любого объёма есть также возможность увлажнять, фильтровать, нагревать или охлаждать их.

Преимущество обустройства искусственной вентиляции - полная независимость от внешних природных условий. Самый важный недостаток - потребность устройств перегонки воздуха в электрической энергии, возрастающая при увеличении площади помещения, плотности и общего объёма газовой смеси.

С целью оптимизации расходов часто принимают решение об обустройстве в одном здании смешанной вентиляции, сочетающей в себе естественную и искусственную. Также окончательный выбор системы обусловливается санитарными требованиями и техническими возможностями помещения.

ПРИТОЧНО-ВЫТЯЖНАЯ ВЕНТИЛЯЦИЯ

Приточная вентиляция.

Работа системы позволяет нагнетать в вентилируемое помещение свежий воздух, заменяющий собой отработанный. При необходимости приточный воздух увлажняют, нагревают или фильтруют.

Вытяжная вентиляция.

Принцип действия таких комплексов противоположен предыдущему: они предназначены для удаления из помещений ставшего непригодным воздуха.

Обычно в зданиях устраивают оба типа вентиляции, проектирование которых должно обеспечивать баланс свежего и отводимого воздуха. Когда в помещении невозможно обустроить и тот, и другой тип, возникающий дисбаланс компенсируют естественным передвижением воздушных масс.

Если имеется только вытяжка без притока, свежий воздух естественным путём поступает через переточные решётки, проёмы и просто зазоры в оконных рамах и дверях.

Как вытяжная, так и приточная вентиляция может быть установлена в отдельном помещении (в таком случае она называется местной) или во всём здании (общеобменная система).

Местная (локальная) вентиляция.

Локальный вентиляционный комплекс проектируется для отдельных зон большого помещения или для каждого рабочего места и может быть как вытяжным, так и приточным.

Обустройство локальной вытяжной вентиляции целесообразно при необходимости отведения с рабочего места и предотвращения распространения по всему помещению выделяющихся вредных соединений в любом состоянии - газовом, дымовом или пылеобразном, - а также частичного отвода тепловой энергии.

Отведение загрязнённого воздуха осуществляется местными отсосами с бортовыми, кожуховыми, шкафными укрытиями, которые при минимуме потребляемой электроэнергии и небольшом объёме перемещаемых воздушных масс обеспечивают приемлемое санитарно-гигиеническое состояние рабочего места.

Общеобменная вентиляция.

Общеобменные вентиляционные комплексы, в отличие от локальных, обеспечивают циркуляцию воздушных масс во всём помещении - или, по крайней мере, большей его части. Вытяжные комплексы предназначены для равномерного отведения воздуха из помещения, приточные - для равномерного подведения свежего воздуха.

Общеобменная приточная вентиляция.

При подаче воздуха через общеобменную приточную вентиляцию его обычно фильтруют и увлажняют. Если тепловой баланс системы отрицателен, воздух подогревают и перемещают при помощи вентилятора.

Одна из целей обустройства такого комплекса - понижение концентрации не удалённых другими путями вредных парообразных и газообразных веществ, общее охлаждение и осушение воздуха в помещении.

Общеобменная вытяжная вентиляция.

Наиболее простой и вместе с тем оптимальный способ создания общеобменного вытяжного комплекса - установка в проёме окна или стены мощного осевого или центробежного вентилятора, для обеспечения работы которого необходимо наличие электроэнергии.

Такой вариант предпочтителен в случаях, когда невозможно обустроить локальную вытяжку или она просто не сможет справиться со своими задачами - к примеру, если на рабочем месте выделяются отравляющие вещества в различных агрегатных состояниях (газообразные, парообразные, в виде пыли и взвешенных частиц), а также большое количество тепловой энергии.

ВЕНТИЛЯЦИОННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Обустройства каждого типа вентиляционной системы подразумевает использование определённого набора конструктивных элементов. Сложнее всего устроены комплексы приточного типа, конструкция которых и будет рассмотрена далее.

По порядку от поступления воздушных масс к их введению в помещение такие системы состоят из нижеперечисленных элементов:

Воздухозаборная решетка.

Именно через решётки в вентиляционный комплекс поступает свежий уличный воздух. Решётки -круглые и квадратные (прямоугольные) - имеют как декоративное, так и прикладное значение, защищая воздуховоды от твёрдых загрязнений и капель воды.

Воздушный клапан.

Не всегда есть потребность в работе приточной вентиляции. Для перекрытия поступающего снаружи воздуха и служат воздушные клапаны, в настоящее время обычно оборудованные электрическими приводами, что позволяет им автоматически открываться при включении вентиляции и закрываться при её отключении.

Обратный клапан.

Этот вид клапанов, имеющих на внутренней поверхности специальные лепестки, предназначен для обеспечения передвижения воздуха только в одном направлении - снаружи внутрь - и устанавливается в комплексах с принудительной вентиляцией с целью перекрытия поступления внешнего воздуха при отключении системы.

Фильтр.

Предназначение фильтров - очистка подводимого воздуха от твёрдых загрязнений: пыли и взвешенных частиц, пуха и перьев, а также насекомых. Обычно достаточно фильтра грубой очистки, отсеивающего частицы диаметром свыше 10 мкм. При наличии особых условий устанавливаются фильтры тонкой и особо тонкой очистки (отсеивают частицы размером до 1 мкм и 0,1 мкм соответственно).

Для фильтрации обычно применяется акриловая ткань или аналогичные синтетические материалы. Загрязнение фильтров можно контролировать с помощью установки дифференциальных датчиков давления - или просто чистить их раз в месяц.

Вентилятор.

Это главная движущая часть приточного комплекса, от правильного подбора которой зависит общая эффективность оборудованной системы, её экономичность и экологичность. Основные характеристики вентиляторов - производительность и создаваемое давление.

Промышленные вентиляторы подразделяют на:

• осевые;
• центробежные (радиальные).

Вентиляторы первого типа по виду идентичны обычным бытовым устройствам, отличаются неплохой производительностью, но небольшим полным давлением, что мешает перегоняемой воздушной массе перемещаться по воздуховоду со сложной геометрией. Радиальные вентиляторы, или «беличьи колёса», этого недостатка лишены.

Также при выборе вентилятора необходимо обращать внимание на размеры и уровень шума, отличающиеся у каждой выпускаемой модели.

Калорифер.

Служащие для подогрева подаваемого в помещение воздуха устройства могут быть электрическими или водяными (связанными с системой центрального отопления). Установка первых оптимальна при необходимости обогревать небольшие объёмы поступающих в систему воздушных масс - это значительно проще с конструктивной точки зрения.

При необходимости обслуживания больших вентиляционных комплексов целесообразно устанавливать водяные калориферы, позволяющие минимизировать затраты на электрическую энергию.

Шумоглушитель.

Любой вентилятор создаёт аэродинамические шумы, для нейтрализации которых устанавливают устройства-шумоглушители, обитые звукопоглощающими материалами - минеральной ватой, стекловолокном и прочими.

Важнейшие параметры воздуховодов - это:

• геометрия сечения (квадрат, прямоугольник, круг);
• площадь сечения;
• жёсткость (от жёстких до гибких).

Если скорость перемещения воздушных масс слишком высока, в воздуховоде неизбежно будут возникать шумы, поэтому при подборе площади сечения и геометрии канала необходимо учитывать общий объём проходящего воздуха и скорость его движения в системе.

Воздуховоды жёсткого типа производятся из жести и по форме сечения бывают как круглыми, так и прямоугольными. Материал изготовления гибких и полугибких элементов - многослойная алюминиевая фольга, защищённая спиралевидным стальным каркасом. Благодаря такой форме изделия можно складывать в гармошку, что особенно удобно при их перевозке. Из-за большого аэродинамического сопротивления такие воздуховоды используются только на коротких отрезках системы.

Распределители воздуха.

Конечный этап пути воздуха снаружи внутрь - распределители: решётки или плафоны-диффузоры. Изделия первого типа бывают прямоугольными или круглыми и могут крепиться на стенах или потолке.

Воздухораспределители предназначены для:

• сохранения дизайна помещения;
• рассеивания поступающего воздуха;
• регулировки потока воздушной массы в каждом помещении.

Системы регулировки и автоматики.

В настоящее время большинство систем вентиляции регулируется автоматически, что позволяет существенно упростить процессы управления и поддержания в помещениях требуемого микроклимата. Система автоматизации предназначена для контроля климатических условий помещений, защиты системных узлов и экономии электроэнергии.

© 2012-2019 г. Все права защищены.

Все представленные на этом сайте материалы имеют исключительно информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

Каждое здание должно оснащаться эффективной вентиляционной системой, ведь постоянный воздухообмен также важен, как хорошая система отопления или качественная вода. Учеными уже давно была установлена связь между развитием в домах ряда негативных явлений и неправильной вентиляцией. Таким образом, хороший воздухообмен помещений необходим не только для продления срока эксплуатации здания, но и для поддержания нашего здоровья.

Для чего нужна вентиляция?

Главная цель вентиляции - это организованная подача в помещение свежего воздуха и последующая замена (или удаление) загрязненного воздуха. Воздухообмен должен осуществляться с определенной частотой. В строениях с плохой вентиляционной системой скапливается очень много пыли, микроскопических химических веществ (регулярное использование средств бытовой химии). Повышенная влажность способствует образованию плесени, а в воздухе наблюдается высокая концентрация грибковых спор.

Человек, работающий или проживающий в таком здании, может жаловаться на жжение в глазах, головные боли, проблемы с концентрацией внимания и быструю утомляемость. Повышенная влажность в строениях и плохая вентиляция помещений приводит к конденсации и образованию капелек влаги на потолках и стенах.

Подобные условия становятся идеальными для развития грибков, негативно влияющих на здоровье человека и приводящих к постепенному разрушению здания. Также перечисленные факторы очень часто являются причиной большинства респираторных заболеваний, а для людей, склонных к аллергии, представляют серьезную угрозу их здоровью.

Классификация систем вентиляции

Вентиляционные системы классифицируются по четырем основным способам:

1. По способу создания для циркуляции воздушного потока:

• искусственная вентиляция;
• с естественным приводом.

2. По назначению:

• вытяжные системы;
• приточные.

3. По зоне обслуживания:

• общеобменные системы;
• местные.

4. По конструктивному исполнению:

• бесканальные системы;
• канальные.

Основные виды вентиляции

Различают следующие основные виды вентиляционных систем:

1. Естественная.
2. Механическая.
3. Вытяжная.
4. Приточная.
5. Приточно-вытяжная.
6. Местная.
7. Общеобменная.

Естественная вентиляция

Как можно догадаться, такая вентиляция создается естественным путем, без использования вентиляционных агрегатов, а только посредством естественного воздухообмена, потоков ветра и разницей температуры на улице и в помещении, а также за счет колебания атмосферного давления. Такие виды вентиляции сравнительно недорогие по стоимости, а главное, их легко монтировать. Однако такие системы напрямую зависят от климатических условий, поэтому не способны справиться со всеми проблемами.

Механическая

Когда осуществляется принудительная замена отработанного воздуха на поток свежего - это и есть механическая вентиляция. В данном случае применяется специальное оборудование, которое позволяет отводить и подводить воздушный поток в помещение в необходимом объеме, независимо от изменяющихся климатических условий.

В таких системах воздух при необходимости подвергается различным видам обработки (увлажнение, осушение, охлаждение, нагревание, очистка и многое другое), что практически невозможно организовать в естественных вентиляционных системах.

На практике очень часто применяют смешанные виды вентиляции, которые одновременно совмещают механическую и естественную системы. Для каждого конкретного случая выбирается наиболее оптимальный способ вентиляции в санитарно-гигиеническом отношении, а также, чтобы она была технически и экономически рациональна. Механическую систему можно устанавливать как для всего помещения (общеобменная), так и на конкретном рабочем месте (местная вентиляция).

Приточная

Посредством приточных систем осуществляется подача чистого воздушного потока в вентилируемые помещения, который сменяет загрязненный. При необходимости приточный воздух подвергают специальной обработке (увлажнение, нагревание, очистка и т. д.).

Вытяжная

Такая система предназначена для удаления из помещения загрязненного воздуха. В большинстве случаев в помещениях предусматриваются одновременно вытяжные и приточные виды вентиляции. Важно, чтобы их производительность была сбалансированной, с учетом возможности поступления воздушного потока из смежных помещений или в смежные помещения.

Также в помещениях может устанавливаться только приточная или только вытяжная система. В таком случае воздух поступает в помещение из смежных комнат или снаружи через специальные проемы, либо перетекает в смежные помещения, или же удаляется из данного помещения наружу.

Местная вентиляция

Это система, при которой воздушный поток направляется в определенное место (местная приточная система), и загрязненный воздух удаляется из мест скопления вредных выделений - местная вытяжка (вентиляция).

Местная приточная система

Воздушные души (сосредоточенный воздушный поток с повышенной скоростью) относятся к местным приточным вентиляционным системам. Их основной задачей является подача чистого воздуха к постоянным рабочим местам, снижение температуры воздуха в их зоне, обдув рабочих, которые подвергаются интенсивному тепловому облучению.

Воздушные завесы (у печей, ворот и т. д.) также относятся к местным системам вентиляции, они изменяют направление или создают воздушные преграды. Такая вентиляционная система, в отличие от общеобменной, требует меньших затрат. В помещениях производственного назначения при выделении вредностей (теплоты, влаги, газов и т. д.) обычно применяется смешанная схема вентиляции: местная (приток и местные отсосы) - для и общая - для устранения во всем объеме помещения вредного воздуха.

Местная вытяжная система

Когда вредности (пыль, газ, дым) и тепло выделяются локализованно, к примеру, от плиты на кухне или станка на производстве, применяют местную вытяжную вентиляционную систему. Она улавливает и отводит вредные выделения, предотвращая их последующее распространение по всему объему помещения.

К таким системам относятся местные и бортовые отсосы, и многое другое. Также к местной вытяжной вентиляции относят воздушные завесы - воздушные преграды, которые не дают воздушному потоку проникать с улицы в помещение или из одного помещения в другое.

Общеобменная вентиляция

Такая система предназначена для осуществления вентиляции помещения в целом или его значительной части. Общеобменная вытяжная схема вентиляции предусматривает удаление воздуха из всего обслуживаемого помещения равномерно, а общеобменная приточная система подает воздушный поток и распределяет его по всему объему помещения.

Естественная или механическая система: какую выбрать?

Для комфортного существования человеку требуется не только тепло, но и чистый, свежий воздух. Причем свежий воздух человеку необходим постоянно и в большом количестве. Важна также и объемная скорость движения воздушного потока в комнате. При естественной системе скорость значительно ниже, чем при механической вентиляции.

Но воздухообмен, который достигается посредством механической системы, намного выше, чем при естественной вентиляции.

Кроме того, при механической системе по сравнению с естественной вентиляцией, имеют меньший размер. Это обусловлено нормируемой скоростью движения воздушного потока в вентиляционных системах. Согласно СНиП «Отопление, вентиляция и кондиционирование», для механической системы скорость движения воздуха должна быть от 3 до 5 м/с, для естественной вентиляции - 1 м/с. Другими словами, чтобы пропустить через систему один и тот же объем воздуха, у естественной вентиляции размеры каналов будут в 3-5 раз больше.

Очень часто при возведении зданий просто нет возможности пропустить такие большие каналы. Кроме того, при естественной системе протяженность воздуховодов не может быть большой, так как создаваемое разницей плотностей воздуха давление очень мало. В связи с этим при больших площадях попросту не обойтись без механической вентиляции.

Вентиляция помещений - главные составляющие

В состав отопления, вентиляции и кондиционирования входит масса агрегатов, обеспечивающих высокоэффективную циркуляцию воздушных масс в помещении. Важно, чтобы проект вентиляции, а также размещение устройств было выполнено в соответствии с действующими нормами и правилами (ТКП, СНиП).

Вентиляционные системы могут быть снабжены каналами или же их не иметь - все зависит от конструктивных особенностей помещения.

Важно помнить, что вентиляция является серьезным и значимым элементом, поэтому как к проектированию, так и к подбору оборудования необходимо подходить грамотно. Стоит также обратить внимание, что для организации регулируемого воздухообмена применяются универсальные и самые разнообразные агрегаты. Наиболее доступными и простыми считаются вентиляторы - они могут быть радиальными, осевыми и диаметральными.

Кроме того, в помещении могут устанавливаться вентиляционные установки, которые монтируются в специальных каналах - воздуховодах, либо же на крыше зданий. Также предполагает устройство воздушных клапанов, заслонок, распределительных элементов и решеток, которые позволяют сделать движение воздушного потока в помещении максимально эффективным.

Основные параметры вентиляционных систем

1. Производительность. При расчете данного параметра необходимо учитывать количество бытовой техники, количество проживающих в доме людей, а также площадь помещений. Следует рассчитать, какое время и какой объем понадобится вентиляционной системе для вывода загрязненного воздуха и последующего заполнения чистым. Для коттеджей наиболее оптимальное значение воздухообмена считается от 1000 до 2000 м 3 /ч. Для расчета площадь помещения умножается на его высоту и на 2.
2. Уровень шума. Чем выше скорость работы вентиляции, тем, соответственно, больше уровень шума. Не нужно приобретать чересчур «быстрые» системы. Если первый пункт будет рассчитан правильно, то вам удастся не только сохранить свой бюджет, но и спокойный сон. В таком случае установка вентиляции будет правильной. Также не стоит покупать воздуховоды с заниженными показателями, так как их будет тяжело правильно установить, и они не смогут во время работы выдержать нагрузки. Для коттеджа приемлемая средняя скорость воздушного потока составляет от 13 до 15 м/с.
3. Еще одним немаловажным параметром является мощность. Температуру поступающего в помещение воздуха регулирует калорифер. Согласно СНиП «Отопление, вентиляция и кондиционирование», температура не должна превышать +16°C. В зависимости от предполагаемого места установки прибора, рассчитывается мощность калорифера. Важно, чтобы он мог работать и при минусовых температурах в зимний период времени. Выбирая мощность, следует ориентироваться на максимальный плюсовой и минусовой показатели температуры. Если на улице максимальная минусовая температура -10°C, то калорифер должен нагревать воздух как минимум на 26°C. К примеру, для офисных помещений может использоваться до 50 кВт мощности, для квартиры вполне достаточно и 1-5 кВт.

схема и монтаж - основные этапы

Еще на этапе проектирования необходимо определить точки крепления вентиляционного оборудования, как основного, так и вспомогательного. В данном случае имеются некоторые ограничения - не рекомендуется устанавливать оборудование над источниками тепла (печь, камин и др). Важно, чтобы проект вентиляции полностью соответствовал требованиям, которые предъявляются к нормативно-технической документации.

Устройство вентиляционной системы предполагает следующие основные этапы:

1. Подготовка.

• Выполняется разметка мест предполагаемой установки вентиляционных устройств.
• С учетом запаса (2-3 сантиметра) выдалбливаются отверстия. Запас требуется для комфортного монтажа системы.
• Подчищаются края отверстий.

• Передняя часть вентилятора устанавливается в отрезок трубопровода.
• Затем конструкция размещается в отверстии.
• Пространство между вентилятором и стеной заливается пеной.

3. Монтаж электрики.

• В стене выполняются борозды под кабель.
• В получившиеся отверстия укладывается кабель к вентилятору.
• Кабель закрепляется при помощи скоб.

4. Отделочные работы.

• На выключатель вентилятора устанавливается защитный короб.
• Герметиком промазываются все стыки вентиляционной системы.
• Борозды с проводкой, а также места примыкания системы к стене отштукатуриваются и шпаклюются.

Система полностью готова к запуску. Это несложная вентиляция, цена такой системы будет зависеть от стоимости вентилятора.

Заключение

Системы отопления, вентиляции и кондиционирования являются неотъемлемой частью современного офиса, дома или любого другого объекта недвижимости. Данные системы состоят из самых инновационных и современных агрегатов, проектируются в зависимости от конструктивных особенностей здания, позволяя в значительной степени сэкономить на отоплении.

Важно помнить, что грамотно спроектированная и установленная вентиляционная система - это залог создания в помещении оптимального микроклимата.

1. Вентиляция

1.1 Общие сведенеия и назначение

Для жизнедеятельности человека большое значение имеет качество воздуха. От него зависит самочувствие, работоспособность и в конечном итоге здоровье человека. Качество воздуха определяется его химическим составом, физическими свойствами, а так же наличием в нем посторонних частиц. Современные условия жизни человека требуют эффективных искусственных средств оздоровления воздушной среды. Этой цели служит техника вентиляции.

Вообще вентиляцией (от лат. ventilatio – проветривание), согласно общепринятому определению, называют регулируемый воздухообмен в помещении, а также устройства, которые его создают. Назначением вентиляции является поддержание химического и физического состояния воздуха, удовлетворяющее гигиеническим требованиям, т. е. обеспечение определенных метеорологических параметров воздушной среды и чистоты воздуха. К факторам, вредное действие которых устраняется с помощью вентиляции, относятся: избыточная теплота (конвекционная, вызывающая повышение температуры воздуха, и лучистая); избыточные водяные пары – влага; газы и пары химических веществ общетоксичного или раздражающего действия; токсичная и нетоксичная пыль; радиоактивные вещества.

1.2 Общие требования и показатели микроклимата

Санитарные правила устанавливают гигиенические требования к показателям микроклимата жилых, общественных и рабочих мест производственных помещений с учетом интенсивности энерготратпроживающих и работающих, времени выполнения работы, периодов года и содержат требования к методам измерения и контроля микроклиматических условий.

Показатели микроклимата должны обеспечивать сохранение теплового баланса человека с окружающей средой и поддержание оптимального или допустимого теплового состояния организма. Показателями, характеризующими микроклимат в помещениях, являются:

Температура воздуха;

Температура поверхностей;

Относительная влажность воздуха;

Скорость движения воздуха;

Интенсивность теплового облучения.

Особое внимание уделяется к производственным помещениям. Оптимальные микроклиматические условия установлены по критериям оптимального теплового и функционального состояния человека. Они обеспечивают общее и локальное ощущение теплового комфорта пребывания в течение 8-часовой рабочей смены при минимальном напряжении механизмов терморегуляции, не вызывают отклонений в состоянии здоровья, создают предпосылки для высокого уровня работоспособности и являются предпочтительными на рабочих местах.

При проектировании, строительстве и эксплуатации производственных помещений руководствуются санитарными правилами нормами СанПиН 2.2.4.548-96 "Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений".

Оптимальные величины показателей микроклимата необходимо соблюдать на рабочих местах производственных помещений, на которых выполняются работы операторского типа, связанные с нервно-эмоциональным напряжением (в кабинах, на пультах и постах управления технологическими процессами, в залах вычислительной техники и др.). Перечень других рабочих мест и видов работ, при которых должны обеспечиваться оптимальные величины микроклимата определяются Санитарными правилами по отдельным отраслям промышленности и другими документами, согласованными с органами Государственного санитарно-эпидемиологического надзора в установленном порядке.

При проектировании зданий и сооружений согласно СНиП 41-01-2003 следует предусматривать технические решения, обеспечивающие:

а) нормируемые метеорологические условия и чистоту воздуха в обслуживаемой зоне помещений жилых, общественных, а также административно-бытовых зданий предприятий;

б) нормируемые метеорологические условия и чистоту воздуха в рабочей зоне производственных, лабораторных и складских помещений в зданиях любого;

в) нормируемые уровни шума и вибраций от работы оборудования и систем теплоснабжения, отопления, вентиляции и кондиционирования, а также от внешних источников шума. Для систем аварийной вентиляции и систем противодымной защиты при работе или опробовании в помещениях, где установлено это оборудование, допускается шум не более 110 дБА, а при импульсном шуме - не более 125 дБА;

г) охрану атмосферного воздуха от вентиляционных выбросов вредных веществ;

д) ремонтопригодность систем отопления, вентиляции и кондиционирования

е) взрывопожаробезопасность систем отопления, вентиляции и кондиционирования.

1.3 Классификация систем вентиляции

При всем многообразии систем вентиляции, обусловленном назначением помещений, характером технологического процесса, видом вредных выделений и т.п., их можно классифицировать по следующим характерным признакам: по способу создания давления для перемещения воздуха, по назначению, по зоне обслуживания и по конструктивному исполнению.

По способу перемещения удаляемого из помещений и подаваемого в помещения воздуха различают вентиляцию естественную (неорганизованную и организованную) и механическую (искусственную) .

Под неорганизованной естественной вентиляцией понимают воздухообмен в помещениях, происходящий под влиянием разности давлений наружного и внутреннего воздуха и действия ветра через неплотности ограждающих конструкций, а также при открывании форточек, фрамуг и дверей. Воздухообмен, происходящий так же под влиянием разности давлений наружного и внутреннего воздуха и действия ветра, но через специально устроенные в наружных ограждениях фрамуги, степень открытия которых с каждой стороны здания регулируется, является вентиляцией естественной, но организованной. Этот вид вентиляции называется аэрацией.

Механической или искусственной вентиляцией называется способ подачи воздуха в помещение или удаления из него с помощью вентилятора. Такой способ воздухообмена является более совершенным, так как воздух, подаваемый в помещение, может быть специально подготовленным в отношении его чистоты, температуры и влажности.

Вентиляцию с механическим побуждением (механическую вентиляцию) следует предусматривать:

а) если метеорологические условия и чистота воздуха не могут быть обеспечены вентиляцией с естественным побуждением (естественной вентиляцией);

б) для помещений и зон без естественного проветривания.

Системы механической вентиляции, автоматически поддерживающие в помещениях метеорологические условия на уровне заданных независимо от изменяющихся параметров внешней воздушной среды, называются системами кондиционирования воздуха.

По способу организации воздухообмена в помещениях вентиляция может быть общеобменной, местной (локализующей), смешанной, аварийной и противодымной . По назначению системы вентиляции подразделяются на приточные и вытяжные. Системы вентиляции, удаляющие загрязненный воздух из помещения, называются вытяжными . Системы вентиляции, обеспечивающие подачу в помещение наружного воздуха, подогреваемого в холодный период года, называются приточными . Вытяжные системы вентиляции в зависимости от места удаления вредных выделений, а приточные - от места подачи наружного воздуха подразделяются на общеобменные, местные и смешанные.

Общеобменная вентиляция предусматривается для создания одинаковых условий воздушной среды (температуры, влажности, чистоты воздуха и его подвижности) во всем помещении, главным образом в рабочей зоне. Когда какие-либо вредные вещества распространяются по всему объему помещения или нет возможности или нет возможности уловить их в местах выделения. Общеобменная вентиляция может быть как приточной , так и вытяжной , а чаще приоточно-вытяжной , обеспечивающей организованный приток и удаление воздуха.

При местной вытяжной вентиляции загрязненный воздух удаляется прямо из мест его загрязнения. Местная приточная вентиляция применяется в тех случаях, когда свежий воздух требуется лишь в определенных местах помещения (на рабочих местах). Примером такой вентиляции может служить воздушный душ – струя воздуха, направленная непосредственно на рабочее место.

Смешанные системы , применяемые главным образом в производственных помещениях, представляют собой комбинации общеобменной вентиляции с местной.

Аварийные вентиляционные установки, согласно СНиП 41-01-2003, предусматривают в помещениях, в которых возможно внезапное неожиданно выделение вредных веществ в количествах, значительно превышающих допустимые. Эти установки включают только в том случае, если необходимо быстро удалить вредные выделения.

Противодымная вентиляция предусматривается для обеспечения эвакуации людей из помещений здания в начальной стадии пожара.

Вопрос о том, какую из перечисленных систем вентиляции следует устраивать, решается в каждом отдельном случае в зависимости от назначения помещения, характера вредных выделений, возникающих в нем. И схемы движения воздушных потоков внутри здания.

Подробную информацию о технических решениях по применению видов вентиляции и о требованиях к проектированию систем вентиляции можно найти в СНиП 41-01-2003, п. 7.

1.4 Естественная вентиляция

Канальными системами естественной вентиляции называются системы, в которых подача наружного воздуха или удаление загрязненного осуществляется по специальным каналам, предусмотренных в конструкциях здания, или приставным воздуховодам. Воздух в этих системах перемещается вследствие разности давлений наружного и внутреннего воздуха.

В создании здоровых условий труда основную роль играют системы отопления и вентиляции. В 1884 г. Русский ученый И.Флавицкий создал так называемую термическую теорию, доказав, что самочувствие человека зависит от сочетания трех параметров окружающего его воздуха: температуры, влажности и скорости движения. Эта теория получила дальнейшее развитие, а комплекс трех параметров стали называть метеорологическим фактором.

Нормализацию воздушной среды производственных помещений осуществляют следующими способами:

Поддержанием нормируемой величины барометрического давления (вакуум в производственных помещениях не допускается);

естественной и механической вентиляцией;

кондиционированием воздуха;

локализацией вредных факторов;

отоплением;

автоматическим контролем и сигнализацией;

дезодорацией воздуха (устранением неприятных запахов).

Нормирование микроклимата и чистоты воздушной среды на предприятиях осуществляют в соответствие с требованиями СанПиН 2.2.4.548-96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений» и рядом других ГОСТ из системы стандартов безопасности труда.

Причины и характер загрязнения воздуха на предприятиях

Для нормальной деятельности организма человека необходимо, чтобы воздух в рабочих помещениях был по своему составу близок к атмосферному. Однако создать такие условия воздушной среды в производственных помещениях практически невозможно. На предприятиях сферы сервиса (швейные, обувные, общественного питания и т.д.) выделяются различные вредные газы, пары и пыль. Содержание в воздухе производственных помещений вредных веществ не должно превышать предельно допустимую концентрацию (ПДК). Согласно государственному стандарту ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны – это концентрации, которые при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 ч или при другой продолжительности, но не более 41 ч в неделю в течение всего рабочего стажа не могут вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего или последующих поколений.

Единица измерения ПДК – мг / м 3 .

В воздухе могут находиться различные вредные вещества, оказывающие однонаправленное воздействие на человека. Для таких веществ, содержащихся в воздухе в концентрации С 1 , С 2 , . . . , С n и имеющих соответственно ПДК 1 , ПДК 2 , . . . , ПДК n , должно выполняться следующее соотношение

С 1 /ПДК 1 +С 2 /ПДК 2 + . . . + С n /ПДК n < 1.

При одновременном содержании в воздухе нескольких видов вредностей, не обладающих однонаправленным действием, их ПДК остаются такими же, как и при изолированном их воздействии.

По степени воздействия на организм человека вредные вещества подразделяются на четыре класса опасности; 1–й – вещества чрезвычайно опасные; 2-й – вещества высокоопасные; 3-й – вещества умеренно опасные; 4-й вещества малоопасные. В основе данной классификации – показатели, характеризующие ПДК вредных веществ и их среднюю смертельную концентрацию в воздухе.

ПДК распространяются на воздух рабочей зоны всех рабочих мест независимо от их расположения в производственных помещениях и на открытых площадках.

Рабочей зоной считается пространство высотой 2 м над уровнем пола или площадки, на котором находятся места постоянного или временного пребывания работающих. Постоянным рабочим местом считают место, на котором работающий находится более 50 % своего рабочего времени или более 2 часов непрерывно.

Профилактика загрязнения вредными веществами воздуха производственных помещений заключается в герметизации оборудования, применении местной и общеобменной приточно-вытяжной вентиляции, рационализации технологического процесса, предупреждении образования вакуума в цехах, особенно в зимний и переходный периоды года. Вакуум способствует более интенсивному выбросу вредных веществ (пыли, паров, газов) из щелей технологического оборудования.

Температура воздуха в рабочем помещении зависит в основном от производственного процесса. Так, например, источниками теплоты на предприятиях общественного питания являются печи, котлы, паропроводы и т.д. В теплое время года добавляется еще и теплота солнечного излучения. Повышенная температура воздуха в рабочем помещении вызывает быструю утомляемость работающих, перегрев организма и большое потовыделение. Это ведет к снижению внимания, вялости и может явиться причиной производственного травматизма.

При выполнении тяжелой физической работы в помещении с температурой 30 С происходит обессоливание и обезвоживание организма, которое может достигать 10 – 12 л в смену. Нехватка воды в организме вызывает сгущение крови и нарушение деятельности сердечно-сосудистой системы, питания тканей и органов. При определении рабочих мест для обслуживания технологических процессов следует иметь в виду, что температура воздуха повышается на 1 . . . 2 С и более на каждый метр высоты и может достигать 40 – 50 С. Это необходимо учитывать при устройстве рабочих площадок для обслуживания высокогабаритного оборудования.

Выделение тепла организмом человека зависит от тяжести выполняемой работы. В этой связи все работы разделяют на три категории; легкая, средней тяжести и тяжелая.

По количеству тепловыделений на 1 м 2 площади производственные помещения делят на две категории; с незначительным (не более 23,2 Вт/м 2) и значительным (более 23,3 Вт/м 2) избытком тепла.

Одним из процессов приспособления к метеорологическим условиям является терморегуляция организма человека. Терморегуляцией называется способность организма регулировать теплообмен с внешней окружающей средой, сохраняя при этом температуру тела на определенном, постоянном уровне – в среднем 36,6 С.

Значительное влияние на терморегуляцию организма человека оказывает влажность воздуха.