Система вентиляции — важнейшие коммуникации

Вентиляцией называется совокупность ме­роприятий и устройств, используемых при организации воздухообмена для обес­печения заданного состояния воздушной среды в помещениях и на рабочих местах в соответствии со СНиП (строительными нормами).

Системы вентиляции обеспечивают поддержание допустимых метеорологичес­ких параметров в помещениях различного назначения.

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: с естественным и искусственным (механическим) побуж­дением.
По назначению: приточные и вытяжные.
По зоне обслуживания: местные и об­щеобменные.
По конструктивному исполнению: ка­нальные и бесканальные.

Естественная вентиляция

Перемещение воздуха в системах есте­ственной вентиляции происходит:

вследствие разности температур наруж­ного (атмосферного) воздуха и воздуха в помещении, так называемой аэрации;
вследствие разности давлений «воздушного столба» между нижним уровнем (обслуживаемым помещением) и верх­ним уровнем — вытяжным устройством (дефлектором), установленным на кров­ле здания;
в результате воздействия так называемо­го ветрового давления.

Аэрацию применяют в цехах со значи­тельными тепловыделениями, если кон­центрация пыли и вредных газов в приточ­ном воздухе не превышает 30% предельно допустимой в рабочей зоне. Аэрацию не применяют, если по условиям технологии производства требуется предварительная обработка приточного воздуха или, если приток наружного воздуха вызывает обра­зование тумана или конденсата.

В помещениях с большими избытками тепла воздух всегда теплее наружного. Более тяжелый наружный воздух, поступая в зда­ние, вытесняет из него менее плотный теп­лый воздух. Здесь кстати можно заказать монтаж систем вентиляции недорого.

При этом в замкнутом пространстве по­мещения возникает циркуляция воздуха, вызываемая источником тепла, подобная той, которую вызывает вентилятор.

В системах естественной вентиляции, в которых перемещение воздуха создается за счет разности давлений воздушного столба, минимальный перепад по высоте между уровнем забора воздуха из помещения и его выбросом через дефлектор должен быть не менее 3 м. При этом рекомендуемая длина горизонтальных участков воздуховодов не должна быть более 3 м, а скорость воздуха в воздуховодах — не превышать 1 м/с.

Воздействие ветрового давления выра­жается в том, что на наветренных (обращен­ных к ветру) сторонах здания образуется повышенное, а на подветренных сторонах, а иногда и на кровле, — пониженное давление (разрежение).

Если в ограждениях здания имеются про­емы, то с наветренной стороны атмосферный воздух поступает в помещение, а с заветрен­ной — выходит из него, причем скорость движения воздуха в проемах зависит от скорости ветра, обдувающего здание, и, соответственно, от величин возникающих разностей давлений. Системы естественной вентиляции про­сты и не требуют сложного дорогостоящего оборудования и расхода электрической энер­гии. Однако зависимость эффективности этих систем от переменных факторов (тем­пературы воздуха, направления и скорости ветра), а также небольшое располагаемое дав­ление не позволяют решать с их помощью все сложные и многообразные задачи в об­ласти вентиляции.

Механическая вентиляция

В механических системах вентиляции используются оборудование и приборы (вен­тиляторы, электродвигатели, воздухонагре­ватели, пылеуловители, автоматика и др.), позволяющие перемещать воздух на значи­тельные расстояния. Затраты электроэнергии на их работу могут быть довольно больши­ми. Такие системы могут подавать и удалять воздух из локальных зон помеще­ния в требуемом количестве, независимо от изменяющихся условий окружающей воз­душной среды. При необходимости воздух подвергают различным видам обработки (очистке, нагреванию, увлажнению и т.д.), что практически невозможно в системах с ес­тественным побуждением.

Следует отметить, что в практике часто предусматривают так называемую смешан­ную вентиляцию, т.е. одновременно естест­венную и механическую вентиляцию.

В каждом конкретном проекте опре­деляется, какой тип вентиляции является наилучшим в санитарно-гигиеническом от­ношении, а также экономически и техничес­ки более рациональным.

Приточная вентиляция

Приточные системы служат для подачи в вентилируемые помещения чистого возду­ха взамен удаленного. Приточный воздух в необходимых случаях подвергается специ­альной обработке (очистке, нагреванию, увлажнению и т.д.)

Вытяжная вентиляция

Вытяжная вентиляция удаляет из поме­щения (цеха, корпуса) загрязненный или на­гретый отработанный воздух.

В общем случае в помещении предусма­триваются как приточные, так и вытяжные системы. Их производительность должна быть сбалансирована с учетом возможности поступления воздуха в смежные помещения или из смежных помещений. В помещениях может быть также предусмотрена только вытяжная или только приточная система. В этом случае воздух поступает в данное по­мещение снаружи или из смежных помеще­ний через специальные проемы или удаля­ется из данного помещения наружу, или перетекает в смежные помещения.

Как приточная, так и вытяжная венти­ляция может устраиваться на рабочем месте (местная) или для всего помещения (обще­обменная).

Местная вентиляция

Местной вентиляцией называется такая, при которой воздух подают на определенные места (местная приточная вентиляция) и за­грязненный воздух удаляют только от мест об­разования вредных выделений (местная вы­тяжная вентиляция).

Местная приточная вентиляция

К местной приточной вентиляции отно­сятся воздушные души (сосредоточенный приток воздуха с повышенной скоростью). Они должны подавать чистый воздух к по­стоянным рабочим местам, снижать в их зоне температуру окружающего воздуха и обду­вать рабочих, подвергающихся интенсивно­му тепловому облучению.

Метеорологические условия и скорость движения воздуха на рабочем месте должны соответствовать характеру работы и особенно­стям вредных выделений. Так, при воздействии на рабочего теплового облучения интенсивно­стью более 300 ккал/м2ч, температура воздуха на рабочем месте и подвижность воздуха дол­жны удовлетворять требованиям санитарных норм промышленного проектирования.

К местной приточной вентиляции отно­сятся и воздушные оазисы — участки поме­щений, отгороженные от остального поме­щения передвижными перегородками высотой 2-2,5 м, в которые нагнетается воз­дух с пониженной температурой.

Местную приточную вентиляцию при­меняют также в виде воздушных завес (у во­рот, печей и пр.), которые создают как бы воздушные перегородки или изменяют на­правление потоков воздуха. Местная вентиляция требует меньших затрат, чем общеоб­менная. В производственных помещениях при выделении вредностей (газов, влаги, теп­лоты и т.п.) обычно применяют смешанную систему вентиляции — общую для устране­ния вредностей во всем объеме помещения и местную (местные отсосы и приток) для об­служивания рабочих мест.

Местная вытяжная вентиляция

Местную вытяжную вентиляцию приме­няют, когда места выделений вредностей в помещении локализованы и можно не до­пустить их распространение по всему поме­щению.

Местная вытяжная вентиляция в произ­водственных помещениях обеспечивает улавливание и отвод вредных выделений: га­зов, дыма, пыли « частично выделяющегося от оборудования тепла.

Для удаления вредностей применяют местные отсосы (укрытия в виде шкафов, зонты, бортовые отсосы, завесы, укрытия в виде кожухов у станков и др.).

Основные требования, которым они должны удовлетворять:

Место образования вредных выделений по возможности должно быть полно­стью укрыто.
Конструкция местного отсоса должна быть такой, чтобы отсос не мешал нор­мальной работе и не снижал производи­тельность труда.
Вредные выделения необходимо удалять от места их образования в направлении их естественного движения (горячие газы и пары надо удалять вверх, холод­ные тяжелые газы и пыль — вниз).

Конструкции местных отсосов условно делят на три группы:

Полуоткрытые отсосы. Объемы воз­духа определяются расчетом.
Открытого типа (бортовые отсосы). От­вод вредных выделений достигается лишь при больших объемах отсасывае­мого воздуха.

Основными элементами такой системы являются местные отсосы — укрытия (МО), всасывающая сеть воздуховодов (ВС), вен­тилятор (В) центробежного или осевого типа, ВШ — вытяжная шахта.

При устройстве местной вытяжной вен­тиляции для улавливания пылевыделений удаляемый из цеха воздух, перед выбросом его в атмосферу, должен быть предваритель­но очищен от пыли. Наиболее сложными вытяжными системами являются такие, в которых предусматривают очень высокую сте­пень очистки воздуха от пыли с установкой последовательно двух или даже трех пыле­уловителей (фильтров).

Местные вытяжные системы, как прави­ло, весьма эффективны, так как позволяют удалять вредные вещества непосредственно от места их образования или выделения, не давая им распространиться в помещении. Благодаря значительной концентрации вред­ных веществ (паров, газов, пыли), обычно удается при небольшом объеме удаляемого воздуха достичь хорошего санитарно-гиги­енического эффекта.

Однако местные системы не могут ре­шить всех задач, стоящих перед вентиляци­ей: не все вредные выделения могут быть ло­кализованы этими системами, например вредные выделения, рассредоточенные на значительной площади или в объеме; подача воздуха в отдельные зоны помещения не может обеспечить необходимые условия воз­душной среды, если работа производится на всей площади помещения или ее характер связан с перемещением и т.д.

Общеобменные системы вентиляции

как приточные, так и вытяжные, предназна­чены для осуществления вентиляции в поме­щении в целом или в значительной его части. Общеобменные вытяжные системы от­носительно равномерно удаляют воздух из всего обслуживаемого помещения, а обще­обменные приточные системы подают воз­дух и распределяют его по всему объему вен­тилируемого помещения.

Общеобменная приточная вентиляция

Общеобменная приточная вентиляция устраивается для ассимиляции избыточного тепла и влаги, разбавления вредных концен­траций паров и газов, не удаленных мест­ной и общеобменной вытяжной вентиля­цией, а также для обеспечения расчетных санитарно-гигиенических норм и свободно­го дыхания человека в рабочей зоне.

При отрицательном тепловом балансе, т.е. при недостатке тепла, общеобменную приточную вентиляцию устраивают с меха­ническим побуждением и с подогревом все­го объема приточного воздуха. Как прави­ло, перед подачей воздух очищают от пыли.

При поступлении вредных выделений в воздух цеха количество приточного воздуха должно полностью компенсировать общеоб­менную и местную вытяжную вентиляцию.

Общеобменная вытяжная вентиляция

Простейшим типом общеобменной вы­тяжной вентиляции является отдельный вен­тилятор (обычно осевого типа) с электродви­гателем на одной оси, расположенный в окне или в отверстии сте­ны. Такая установка удаляет воздух из бли­жайшей к вентилятору зоны помещения, осуществляя лишь общий воздухообмен.

В некоторых случаях установка имеет протяженный вытяжной воздуховод. Если длина вытяжного воздуховода превышает 30…40м и, соответственно, потери давления в сети составляют более 30…40 кг/м2, то вме­сто осевого вентилятора устанавливается вентилятор центробежного типа.

Когда вредными выделениями в цехе яв­ляются тяжелые газы или пыль и нет тепло­выделений от оборудования, вытяжные воз­духоводы прокладывают по полу цеха или выполняют в виде подпольных каналов.

В промышленных зданиях, где имеются разнородные вредные выделения (теплота, вла­га, газы, пары, пыль и т.п.) и их поступление в помещение происходит в различных условиях (сосредоточенно, рассредоточенно, на различ­ных уровнях и т.п.), часто невозможно обой­тись какой-либо одной системой, например, местной или общеобменной.

В таких помещениях для удаления вред­ных выделений, которые не могут быть ло­кализованы и поступают в воздух помеще­ния, применяют общеобменные вытяжные системы.

В определенных случаях в производст­венных помещениях, наряду с механически­ми системами вентиляции, используют сис­темы с естественным побуждением, например, системы аэрации.

Канальная и бесканальная вентиляция

Системы вентиляции имеют либо раз­ветвленную сеть воздуховодов для переме­щения воздуха (канальные системы), либо каналы (воздуховоды) могут отсутствовать, например, при установке вентиляторов в сте­не, в перекрытии, при естественной венти­ляции и т.д. (бесканальные системы).

Таким образом, любая система вентиля­ции может быть охарактеризована по указан­ным выше четырем признакам: по назначе­нию, зоне обслуживания, способу перемещения воздуха и конструктивному ис-полнению.