Естественная и механическая вентиляция жилых помещений. Виды систем вентиляции: сравнительный обзор вариантов организации вентиляционных систем Электромеханическая вентиляция

Система вытяжной вентиляции – одна из самых распространенных инженерных сетей в современных зданиях. Это касается частных домов, квартир, общественных и промышленных зданий. Вытяжная вентиляция частном доме практически во всех случаях состоит из вытяжных каналов в стене, даже если о приточной системе застройщик и не задумывается.

Вытяжная система вентиляции бывает разных видов. Ее классифицируют по нескольким факторам. Кроме выбора правильного типа вытяжной вентиляции, важно грамотно подобрать все ее элементы и варианты расположения оборудования. Постараемся рассмотреть подробнее принцип работы вентиляции для вытяжки, устройство и монтаж, а также расчет вытяжной вентиляции помещения.

Для того чтобы проектирование вытяжной вентиляции позволило создать качественную и надежную сеть, подходящую именно для конкретного случая, необходимо знать и разбираться в типах и видах вытяжной вентиляции помещения. Они разделяются по нескольким факторам. По методу приведения воздуха в движение вытяжная вентиляция помещения бывает:

с естественным побуждением;
с механическим побуждением.

Также, сети классифицируют по тому, какой объем помещения они обслуживают. По этому принципу вентиляция бывает:

местная (локальные системы);
общеобменная.

Естественное побуждение

Сети с естественным побуждением работают под действием природных факторов. К ним относят наиболее распространенные в наших в наших домах и квартирах вытяжные каналы в стене. Воздух в них движется под действием разницы давлений между помещением и наружной атмосферой. Основной положительный фактор вентиляционных вытяжек естественного типа – простота устройства и дешевизна.

Естественная вытяжная система

Но существуют и негативные свойства. В первую очередь – это зависимость от погодных условий. В некоторых случаях естественная вентиляция в многоквартирном доме или коттедже может полностью остановиться. Такое возможно, когда выравнивается давление между наружным и внутренним воздухом.

Также как негативным свойствам естественных сетей относят трудность регулирования. Невозможно так изменить природные факторы, чтобы остановить или уменьшить скорость движения воздуха. Для этих целей применяются задвижки и заслонки. Например, клапан на вытяжную вентиляцию, который ставятся на входе в канал.

Механическое побуждение

Механические сети появились позже естественных. Принудительная вытяжная вентиляция состоит из вентилятора, который подключается к электросети, а также дополнительных элементов. Эти элементы помогают регулировать движение воздуха и выполнять некоторые другие функции.

Устройство их сложнее и дороже, чем естественного типа. В первую очередь – это связано с необходимостью приобретать комплектующие, монтировать их и подключать к электросети.

Механическая система вытяжной вентиляции

Вытяжная вентиляция в квартире или доме принудительного типа в большинстве случаев включает в себя такие элементы:

Вытяжная вентиляционная установка. Это может быть вентилятор радиального или осевого типа.
Вытяжные трубы для вентиляции. Они предназначены для движения воздуха из рабочей зоны наружу.
Регуляторы производительности. В основном они регулируют скорость вентилятора, чтобы увеличить или уменьшить объем проходящего через него воздуха. Такие устройства производятся разных типов и применяются для вентиляции производственных помещений, жилых комнат, общественных зданий в равной мере.
Фильтры. Их основная сфера применения – промышленная вентиляция. Они предназначены для задержки вредных загрязнений и защиты от них атмосферы.

Описание:

Известны многочисленные недостатки естественной вытяжной вентиляции, устанавливаемой в жилых зданиях массовой застройки. В последние годы в связи с повышением герметичности зданий, увеличением содержания в них синтетических отделочных материалов, ужесточением требований к качеству внутреннего микроклимата эти недостатки еще сильнее обострились.

Механическая вентиляция - путь к комфорту и энергосбережению

Причины, по которым необходима механическая вентиляция

В частности, по результатам исследований американских ученых один миллион зданий в США имеет плохое качество воздуха, в результате чего снижается производительность труда и величина этих потерь достигает 60 млрд. долларов США в год.

В течение последних пяти лет АВОК постоянно изучает вопрос по определению целесообразности и необходимости использования механической вентиляции в многоэтажных жилых и общественных зданиях взамен естественной вентиляции. Практическим результатом научных исследований и инициатив АВОКа в этом направлении является то, что в 2000 году в микрорайоне Никулино-2 будет построен жилой дом, оснащенный системой механической вентиляции, а в 2002 году появится дом на Красностуденческом проезде.

По данной тематике АВОК постоянно публикует статьи, организовывает специализированные секции на конференциях и семинарах. В настоящее время АВОК готовит рекомендации по возможности и целесообразности применения механической вентиляции.

По всем указанным вопросам АВОК осуществляет постоянное сотрудничество с Комплексом архитектуры, строительства, развития и реконструкции города Правительства Москвы, в лице которого находит активную поддержку своим инициативам.

К недостаткам естественной вентиляции следует отнести и то, что она плохо согласуется с современными требованиями энергосбережения. При установке терморегуляторов на отопительных приборах появилась реальная возможность экономии тепла в системе отопления. При этом от 30 до 75% в установленной тепловой мощности системы составляет потребность в теплоте на нагревание вентиляционного воздуха. Энеогосбережение было бы наиболее эффективным, если бы вентиляция могла работать с переменным расходом воздуха. Организовать такое регулирование при естественной вентиляции практически невозможно.

Кроме этой составляющей энергозатрат, с помощью механической вентиляции можно экономить за счет нагрева приточного воздуха вытяжным. Но для этого механической должна быть не только вытяжная, но и приточная вентиляция.

Обеспечение норм воздухообмена

Рисунок 1.

СНиП 2.08.01-89 "Жилые здания" рекомендует следующую схему воздухообмена квартир: наружный воздух поступает через открытые форточки жилых комнат и удаляется через вытяжные решетки, установленные в кухнях, ванных комнатах и туалетах (рис. 1). Воздухообмен квартиры должен быть не менее одной из двух величин: суммарной нормы вытяжки из туалетов, ванных комнат и кухни, которая в зависимости от типа кухонной плиты составляет 110-140 м 3 /ч, или нормы притока, равной 3 м 3 /ч на каждый м 2 жилой площади. В типовых квартирах, как правило, первый вариант нормы оказывается решающим, в квартирах по индивидуальному проекту - второй. Так как эта норма для больших квартир приводит к неоправданно завышенным расходам вентиляционного воздуха, в московских региональных нормах МГСН 3.01-96 "Жилые здания" предусматривается воздухообмен жилых комнат с расходом 30 м 3 /ч на одного человека. В большинстве случаев проектные организации принимают 30 м 3 /ч на одну комнату. Сравнение наших норм воздухообмена с приводимыми в нормами Германии показывает, что для небольших квартир наши нормы более жесткие, так как нижнюю границу воздухообмена они не опускают ниже 110-140 м 3 /ч. В то же время, по немецким нормам в квартирах до 50 м 2 общей площади требуется расход воздуха, равный 60 м 3 /ч, а в квартирах 50-80 м 2 - равный 90 м 3 /ч.

Некоторые специалисты предлагают считать норму притока базовой, а норму вытяжки - пиковой. Тогда российские и германские нормы будут ближе. Однако принятие этого предложения возможно только при регулируемой вентиляции, что, как было сказано выше, легче осуществить при механической системе.

Уже сейчас рядом проектных организаций для подачи притока в квартиры в зданиях с плотными окнами применяются различные приточные клапаны и аэроматы в наружных стенах и окнах. Клапаны бывают простыми (в виде приточного отверстия с крышкой), с шумоглушителями и с ограничением расхода приточного воздуха при увеличении скорости лобового ветра.

При использовании шумоглушащих приточных клапанов или аэроматов, имеющих повышенное аэродинамическое сопротивление, становятся необходимыми механические системы вытяжной вентиляции. При этом они могут быть центральными с общим вытяжным вентилятором или с индивидуальными вентиляторами у каждой вентиляционной решетки.

В первом случае структура вытяжной вентиляционной сети сохраняется такой же, как это принято при естественной вытяжной вентиляции многоэтажных зданий, то есть схема, включающая в себя вертикальный сборный канал - "ствол" с боковыми ответвлениями - "спутниками" (рис. 2). Воздух поступает в боковое ответвление через вытяжное отверстие, расположенное в кухне, ванной комнате или туалете, и, как правило, в междуэтажном перекрытии над следующим этажом перепускается в магистральный сборный канал. Такая схема значительно компактнее системы с индивидуальными каналами, может быть аэродинамически устойчивой и отвечает требованиям противопожарной безопасности. Ее отличает устойчивая работа во все периоды года. В качестве побудителя движения воздуха устанавливаются крышные вентиляторы. Для снижения уровня вентиляционного шума перед вентилятором по ходу воздуха предусматривается шумоглушитель. Наличие надежных в работе крышных вентиляторов (аналогичными вентиляторами оборудуются и шахты мусоропровода) делает такие системы достаточно привлекательными. Чтобы исключить жировые отложения на стенках вентиляционных каналов некоторые германские фирмы считают необходимым установку воздушных фильтров за вытяжными решетками на кухнях.

В материалах Международного семинара , организованного Правительством Москвы, Представительством программы ТАСИС и ОАО "Сантехпром", предлагается проектировать вентиляцию, способную работать в двух режимах: в базовом и пиковом, с временно повышенным расходом над базовым. Причем при базовом режиме воздухообмен должен составлять 0,4-0,5 крат объема квартиры или 20-30 м 3 /ч на человека, а в пиковом потребительском режиме эти цифры должны быть не менее 0,8 крат и более 30 м 3 /ч на человека.

Возможность регулирования расхода воздуха из обслуживаемых помещений при "спутниковой" схеме связана с ее удорожанием за счет применения у вентилятора регулируемого привода, работающего по импульсу датчика разряжения в нижней точке системы . Вход вытяжного воздуха в вентиляционную систему оборудуется вытяжным клапаном, который устроен так, что в закрытом положении он пропускает минимальный расход воздуха, необходимый для постоянного проветривания квартиры, а в открытом - пиковый потребительский.

Индивидуальная установка вытяжных вентиляторов на каждой решетке требует индивидуальных вытяжных каналов во избежание разрегулировки системы при одновременной работе нескольких вентиляторов. Поэтому применение такой схемы ограничивается из-за возрастания числа каналов с увеличением этажности здания. Положительными сторонами такого рода системы являются, во-первых, возможность периодической работы вентиляции, например, по датчику влажности в помещении, при ручном включении вентилятора или при включении света, и, во-вторых, установка вентилятора в зоне ответственности самого потребителя. При выключенном вентиляторе такая система может работать как естественная вытяжка, поддерживая минимальный воздухообмен. В то же время, она считается нецелесообразной из-за шума канальных вентиляторов в квартире и большой протяженности напорных вытяжных воздуховодов по зданию. Такая схема плохо сочетается с центральной механической приточной системой из-за дисбаланса, возникающего при периодической работе вытяжной вентиляции такого типа.

При механической вытяжной вентиляции и особенно с приточными клапанами, ограничивающими пропуск воздуха, следует обратить особое внимание на плотность квартирных дверей. Большая воздухопроницаемость дверей порождает проблему перетекания отработанного воздуха из квартир нижних этажей по лестничной клетке в квартиры верхних этажей, в результате чего даже при хорошо работающей вытяжной вентиляции приток свежего воздуха значительно сокращается. В зданиях с односторонним расположением квартир эта проблема усугубляется возможностью горизонтального перетекания из квартир с наветренной стороны в квартиры подветренного фасада. СНиП "Строительная теплотехника" к входным дверям в квартиры предъявляет требование высокой герметичности, обеспечивающей воздухопроницаемость не более 1,5 кг/чo м 2 , что практически должно отсечь квартиру от лестнично-лифтовой шахты. В реальных условиях это требование, как правило, не выполняется. При естественной вентиляции норму плотности дверей можно было бы даже снизить . При механической вытяжке в квартирах создаются большие разряжения и подсос через неплотные двери не исключен.

Вытяжные каналы зданий, строящихся по индивидуальным проектам, как правило, выполняются металлическими, по спутниковой схеме и, в случае высоких зданий, делятся по высоте на зоны не более 10-12 этажей. Прокладываются они в специальных внутриквартирных шахтах. Вентиляционные каналы типовых зданий обычно проектируются из бетонных вентблоков. Основной проблемой в этом случае является обеспечение герметичности междуэтажных стыков.

Механические приточные системы вентиляции

Оборудование жилых зданий приточными системами вентиляции происходит значительно реже, чем механическими вытяжными, так как это существенно удорожает проект за счет стоимости самой системы, места для приточной установки и площадей, необходимых для прокладки воздуховодов. Преимуществом механических приточных систем является гарантированная подача расчетного расхода приточного воздуха в каждую квартиру, возможность обеспыливания приточного воздуха и уменьшения аллергических заболеваний, возможность воздухораспределения, исключающего дутье вне зависимости от погодных условий на улице, возможность энергосбережения за счет утилизации теплоты удаляемого воздуха для нагрева приточного. К недостаткам, кроме дороговизны, следует отнести ухудшение ионного состава воздуха помещений, затраты электроэнергии на перемещение приточного воздуха, возможные дополнительные теплопотери в вентиляционной камере и из воздуховодов.

Обычно устанавливается не менее двух приточных систем на здание. При возможности воздухозабора из зеленой зоны приточная камера размещается в подвале (рис. 3), если в нижней части чистый воздух забрать неосуществимо, то она устанавливается на верхнем техническом этаже.

Приточные металлические воздуховоды - стволы со "спутниками" - располагаются в технических шахтах внутри квартиры, из которых выполняется раздача приточного воздуха непосредственно в комнаты. При этом разводка приточных воздуховодов осуществляется за подшивным потолком внутриквартирного холла. В высоких зданиях на каждую зону по высоте в 10-12 этажей проектируются самостоятельные стволы приточных воздуховодов. Зимой приточный воздух подается подогретым до температуры 20°С, летом - наружный. Кроме того, в приточной камере воздух фильтруется в сухих фильтрах типа EU 5 - EU 6. Вентилятор приточной системы подбирается с учетом располагаемого давления, необходимого для присоединения внутриквартирной вентиляционной сети.

При устройстве приточной системы, вытяжная, как правило, предусматривается также механической с крышными вентиляторами. Наличие механической приточно-вытяжной системы делает возможным утилизацию теплоты вытяжного воздуха для нагрева приточного. На рис. 4 приведена принципиальная схема такой системы с пластинчатым рекуперативным теплообменником. Однако применение ее в условиях средней полосы России в самые пики морозов требует предварительного подогрева приточного воздуха во избежание замерзания конденсата в тракте вытяжного воздуха. Известны схемы с поквартирными приточно-вытяжными системами и утилизацией теплоты, где предварительный подогрев притока осуществляется индивидуально небольшими электрокалориферами. Имеется положительный опыт применения таких систем в малоэтажных зданиях .

Заключение

Ответ на вопрос о необходимости широкомасштабного перехода на механическую вытяжную вентиляцию в панельных жилых зданиях является положительным, а ее сочетание с механической приточной или естественной приточной вентиляцией требует проведения ряда целенаправленных сравнительных исследований на зданиях, оборудованных различными сочетаниями вентиляционного воздухообмена.

К настоящему времени выявлены следующие требования к микроклимату помещений:

понятие "вредности помещений" жилых зданий включает в себя большой комплекс показателей: окись углеродов (продукты сгорания), окружающий табачный дым, оксиды азота, биологические загрязняющие вещества, неорганические летучие соединения, радон, запахи людей, формальдегиды, бытовые химические вещества и т. д.;
обеспечение условий микроклимата помещения включает в себя усредненные данные для больших групп людей, а также индивидуальные потребности каждого человека, то есть системы вентиляции должны предусматривать возможности индивидуального регулирования параметров микроклимата в пределах нормативного диапазона;
при проектировании систем вентиляции необходимо ориентироваться не только на нейтрализацию постоянно действующих возмущений, но также учитывать кратковременные изменения возмущений.

Чтобы российские нормативные требования приближались к современным международным требованиям к качеству микроклимата помещений, в ближайшие годы необходимо выполнить, как минимум, следующие работы:

Целесообразно ГОСТ 30494-96 "Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях" разделить на два ГОСТа - отдельно для жилых и отдельно для общественных зданий.
Необходимо разработать "Свод правил" по расчету требуемого воздухообмена в жилых и общественных зданиях с использованием в нем результатов мировых достижений по исследованию вредностей помещений.
Целесообразно организовать отечественную специальную конференцию по типу "Healthy Buildings" или "Roomvent" и проводить ее раз в полтора-два года.

Литература

Китайцева Е. Х., Малявина Е. Г. Естественная вентиляция жилых зданий . - "АВОК", 1999, № 3.
Ливчак В. И. Решения по вентиляции многоэтажных жилых зданий . - "АВОК", 1999, № 6.
"Зарубежный и российский опыт разработки энергоэффективных систем вентиляции для жилых домов". Материалы Международного семинара по проекту программы ТАСИС ERUS-9705 29 февраля - 1 марта 2000 г., Москва.
Васильев И. К., Малявина Е. Г. Инженерные системы жилых зданий со свободной планировкой квартир . - "АВОК", 1999, № 2.
Наумов А. Л. Инженерные системы индивидуальных домов. - "АВОК", 1999, № 1.

Статью подготовили:

Ю.А. Табунщиков , профессор, Президент АВОК,

Е.Г. Малявина , С.Н. Дионов , МГСУ.

Балтийский государственный технический университет

«Военмех» имени Д. Ф. Устинова.

Кафедра экологии и БЖД.

по дисциплине Безопасность жизнедеятельности

«Механическая вентиляция и классификация её систем».

Выполнил: студент группы Ф-341 Кузовлев Андрей.

Проверил: преподаватель Олейников Алексей Юрьевич.

Санкт – Петербург, 2004 г.

I. Введение с. 2.

II. Основная часть.

1. Общие сведения о вентиляции с. 2.

2. Естественная вентиляция с. 3.

3. Классификация систем механической вентиляции.

3-1. Механическая вентиляция с. 5.

3-2. Классификация вентиляционных систем по назначению с. 6.

3-3. Классификация вентиляционных систем по зоне обслуживания с. 7.

3-4. Классификация вентиляционных систем по конструктивному исполнению с. 11.

III. Заключение с. 11.

IV. Список использованной литературы с. 13.

Введение.

Здоровье и работоспособность человека напрямую зависят от атмосферы, в которой он находится, от условий микроклимата и воздушной помещения, где он проводит своё время. За сутки человек потребляет 3 кг пищи и 15 кг воздуха. Свежесть и чистота, температура и влажность воздуха в помещении обеспечивается системами кондиционирования и вентиляции. Поэтому данные инженерные системы становятся всё более распространёнными. Они всё больше обуславливают комфорт нашей жизни.

Данный реферат я хотел бы посвятить исследованию систем механической вентиляции и их классификации.

Общие сведения о вентиляции.

Вентиляция – 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).

Система вентиляции – это комплекс архитектурных, конструктивных и специальных инженерных решений, который при правильной эксплуатации обеспечивает необходимый воздухообмен в помещении.

Вентиляционная система – это инженерная конструкция, которая имеет определённое функциональное назначение (приток, вытяжка, местный отсос и т. п.) и является элементом системы вентиляции.

Системы вентиляции создают условия для обеспечения технологического процесса или поддержания в помещении заданных климатических условий для высокопродуктивной работы человека. В первом случае система вентиляции будет называться технологической, а во втором – комфортной.

Технологическая вентиляция обеспечивает в помещении заданный состав воздуха, его температуру, влажность, подвижность в соответствии с требованиями технологического процесса. Особенно высоки эти требования в цехах таких производств, как радиотехническая, электровакуумная, текстильная, химико-фармацевтическая промышленность, хранилища сельскохозяйственной продукции, архивы, помещения, в которых хранятся исторические ценности (музеи, галереи, памятники старины), и др.

К вентиляционным технологическим системам относятся такие, которые обеспечивают пневмотранспорт сыпучих и легковесных материалов (мука, цемент, зерно и т. п.) или удаляют производственную пыль, выделяющуюся от пылящего оборудования (места пересыпки сыпучих материалов, выбивки в литейных цехах, конвейеры сыпучих материалов и т. п.). Эти системы называются аспирационными системами.

Комфортная вентиляция должна обеспечить благоприятные санитарно-гигиенические условия для работающих в этих помещениях людей.

Санитарные условия, или микроклимат, помещения характеризуются температурой внутреннего воздуха, температурой внутренних поверхностей ограждающих конструкций, относительной влажностью воздуха соответствует установленным нормам. Сочетание указанных параметров, обеспечивающее наилучшее самочувствие и наивысшую работоспособность человека, называют комфортными условиями.

Требуемые метеорологические условия в помещениях должны быть обеспечены в рабочей зоне помещения или на рабочих местах. За рабочую зону принимают пространство высотой 2 м. от уровня пола или площадки, на которой находится рабочее место.

Для нормального самочувствия человека необходимо, чтобы был обеспечен постоянный отвод выделяемого им тепла.

Теплоотдачу человека в окружающую среду в большой степени зависит о температуры окружающего воздуха, относительной влажности, т. е. от метеорологических условий, создаваемых системами комфортной вентиляции.

По способу создания давления для перемещения воздуха системы вентиляции разделяют на системы с естественным и искусственным механическим побуждением.

Естественная вентиляция.

В одном кубическом метре воздуха может находиться различное по массе количество воздуха. Это зависит от его температуры. Чем выше температура воздуха, тем он легче и тем меньше его будет в единице объёма, в данном случае в кубическом метре.

В большинстве промышленных цехов воздух имеет более высокую плотность, чем наружный воздух, а значит, меньшую плотность. Разность плотностей внутреннего и наружного воздуха создаёт движение его в помещении (воздухообмен).

Воздухообмен, происходящий под влиянием разности температур, а, следовательно, и разности плотностей внутреннего и наружного воздуха, называется естественной вентиляцией . Обязательное условие естественной вентиляции – наличие гравитационного давления.

Также перемещение воздуха в системах естественной вентиляции происходит:

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, то есть перемещение воздуха вследствие разности температур, применяют в цехах со значительными тепловыделениями, в случае, 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.

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.

Классификация систем механической вентиляции.

Механическая вентиляция.

Естественная вентиляция, зависящая от температуры наружного воздуха и скорости ветра, не всегда может обеспечить нужный воздухообмен. Поэтому там, где необходимо удалить из помещения строго определенное количество воздуха и заменить его таким же по объёму количеством, широко используют механическую вентиляцию.

При механической вентиляции в цех или непосредственно к рабочему месту подают необходимое количество воздуха заранее заданной температуры и влажности, чтобы обеспечить условия для нормального технологического процесса или выполнить требования, предъявляемые санитарными нормами.

Вытяжные системы механической вентиляции удаляют запыленный или загрязнённый газами воздух на любое расстояние от рабочего места или цеха, а также очищают воздух от пыли перед выбрасыванием его в атмосферу. Приточные и вытяжные системы могут быть включены и выключены в любое время, их работу контролирует обслуживающий персонал. В силу этих преимуществ механическая вентиляция находит более широкое применение, чем естественная.

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.

Часто используют смешанную вентиляцию, т. е. одновременно естественную и механическую вентиляцию.

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

Классификация вентиляционных систем по назначению.

Вентиляционные системы можно по назначению разделить на приточные и вытяжные. Приточные системы служат для подачи в вентилируемые помещения чистого воздуха взамен загрязнённого. При этом в необходимых случаях приточный воздух может подвергаться обработке, например, очистке, нагреванию и увлажнению.

Система приточной вентиляции состоит из воздухоприёмного устройства, приточной камеры, сети воздуховодов и устройств подачи воздуха в помещение.

Приточная система вентиляции.

1. Устройство забора.

2. Устройство очистки.

3. Система воздуховодов.

4. Вентилятор.

5. Устройство подачи на раб. место.

К устройствам местной приточной вентиляции относятся воздушные души, воздушные завесы и воздушное отопление.

Воздушный душ – устройство в системе местной приточной вентиляции, обеспечивающее подачу сосредоточенного потока воздуха. Подаваемый воздух создаёт в зоне непосредственного воздействия этого потока на человека условия воздушной среды, соответствующие гигиеническим требованиям.

Воздушные и воздушно-тепловые завесы устраивают для того, чтобы холодный воздух в зимнее время не проникал через открытые двери в общественные здания через открытые двери в общественные здания и через ворота в производственные помещения промышленных сооружений. Воздушная завеса – это плоская струя воздуха, которая подаётся с боков ворот или дверей под некоторым углом навстречу наружному холодному воздуху. Для воздушно-тепловой завесы подаваемый вентилятором воздух дополнительно подогревается.

В системах воздушного отопления воздух нагревается в калориферах до определённой температуры, а затем подаётся в помещение. В калориферах воздух нагревается горячей или перегретой водой, паром или горячими газами.

Вытяжная вентиляция служит для удаления из помещения загрязненного или нагретого отработанного воздуха. К вытяжным вентиляционным системам промышленной вентиляции относят системы аспирации или пневматического транспортирования сыпучих материалов, а также отходов производства – пыли, стружек, опилок и пр. Эти материалы перемещают по трубам и каналам потоком воздуха.

Система вытяжной вентиляции.

1. Устройство для удаления воздуха.

2. Вентилятор.

3. Система воздуховодов.

4. Пыле- и газоулавливающие устройства.

5. Фильтры.

6. Устройство для выброса воздуха.

В системах аспирации применяют специальные вентиляторы, очистные устройства, пылеприёмники и другое оборудование. Системы аспирации широко применяют на деревообрабатывающих предприятиях для удаления стружек и опилок от станков, на элеваторах для погрузки зерна в транспортные средства, на цементных заводах при погрузке цемента, в литейных цехах для транспортирования песка и горелой земли.

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.

Классификация вентиляционных систем по зоне обслуживания.

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

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). Воздушные души подают чистый воздух к постоянным рабочим местам, снижают в их зоне температуру окружающего воздуха и обдувают рабочих, подвергающихся интенсивному тепловому облучению.

Также к местной приточной вентиляции относятся 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 , создающие воздушные перегородки или изменяющие направление воздушных потоков.

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 вредных веществ, пыли, опилок и т. д. в помещении локализованы, и можно не допустить их распространения по всему помещению.

Местная вытяжная вентиляция в производственных помещениях обеспечивает улавливание и отвод вредных выделений: газов, дыма, пыли и 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 укрытым.

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 (вытяжные шкафы, зонты).

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

Основными элементами такой системы являются местные отсосы - укрытия, всасывающая сеть воздуховодов, вентилятор центробежного или осевого типа, 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 высокоэффективны, так как позволяют удалять вредные вещества непосредственно от места их образования или выделения, не позволяя им распространяться по помещению. Благодаря значительной концентрации вредных веществ (паров, газов, пыли), обычно удается достичь хорошего санитарно-гигиенического эффекта при сравнительно небольшом объеме удаляемого воздуха.

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

Общеобменная приточная вентиляция.

Общеобменные системы вентиляции предназначены для осуществления вентиляции в помещении в целом или в значительной его части.

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 зоны помещения, ближайшей к вентилятору, осуществляя лишь общий воздухообмен.

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

В промышленных зданиях, где имеются разнородные вредные выделения (теплота, пыль, газы, пары, влага) и их поступление в помещение происходит в различных условиях (рассредоточено, сосредоточенно, на различных уровнях), 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.

Классификация вентиляционных систем по конструктивному исполнению.

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

Заключение.

Таким образом, любая система вентиляции может быть охарактеризована по указанным выше четырем признакам: по назначению, зоне обслуживания, способу перемешивания воздуха и конструктивному исполнению.

Системы вентиляции включают группы самого разнообразного оборудования:

1. Вентиляторы.

Осевые вентиляторы;

Радиальные вентиляторы;

Диаметральные вентиляторы.

2. Вентиляторные агрегаты.

Канальные;

Крышные.

3. Вентиляционные установки:

Приточные;

Вытяжные;

Приточно-вытяжные.

4. Воздушно-тепловые завесы.

5. Шумоглушители.

6. Воздушные фильтры.

7. Воздухонагреватели:

Электрические;

Водяные.

8. Воздуховоды:

Металлические;

Металлопластиковые;

Неметаллические.

Гибкие и полугибкие;

9. Запорные и регулирующие устройства:

Воздушные клапаны;

Диафрагмы;

Обратные клапаны.

10. Воздухораспределители и регулирующие устройства воздухоудаления:

Решетки;

Щелевые воздухораспределительные устройства;

Плафоны;

Насадки с форсунками;

Перфорированные панели.

11. Тепловая изоляция.

Список использованной литературы.

1. А. Г. Егиазаров, «Устройство и изготовление вентиляционных систем», М., «Высшая школа», 1980 г.

2. М. П. Калинушкин, «Насосы и вентиляторы», М., «Высшая школа», 1987 г.

3. В Ф. Дроздов, «Отопление и вентиляция», М., 1984 г.

4. ГОСТ 12. 1. 005 – 88. «Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования».

5. СНИП II – 33 – 75. «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха».

При всем многообразии вентиляционных систем, обусловленном различным назначением помещений, различным характером технологических процессов, видами вредных выделений и другими факторами, их можно классифицировать по нижеперечисленным признакам:

В зависимости от того, какой способ создания давления для процессов вентиляции применяется. Они могут быть с естественным или с механическим побуждением.
В зависимости от назначения система может быть приточной, вытяжной или приточно-вытяжной.
В зависимости от зоны, которая обслуживается системой — местные и общеобменные.
В зависимости от конструктивного исполнения вентиляция бывает канальная и бесканальная.

Учитывая данные разновидности возможны различные комбинации систем вентиляции. Например, общеобменная канальная система с приточно-вытяжной вентиляцией и механическим побуждением (это стандартная вентиляция, применяемая для больших климатических систем) либо бесканальная система местной вытяжной вентиляции с естественным побуждением (это вытяжка воздуха без использования вентилятора, работающая естественным путем конвекции воздуха).

Естественная вентиляция

Данный тип вентиляции работает благодаря:

разности температур воздуха атмосферного и воздуха в помещении (аэрация);
разности давления воздушного столба между обслуживаемым помещением и вытяжным устройством;
воздействию ветрового давления.

Аэрация находит применение в цехах с большими тепловыделениями при не превышении допустимой концентрации вредных газов и пыли в приточном воздухе в рабочей зоне.

Аэрация не применяется, если согласно условиям технологии цеха необходимо предварительно обработать приточный воздух или если из-за притока атмосферного воздуха образуется конденсат или туман.

В системах вентиляции, в которых воздух перемещается за счёт разности давления воздушного столба, перепад по высоте (минимальный) между уровнем забора внутреннего воздуха и его выходом через вытяжное устройство должен быть не меньше 3 м.

Рекомендуемая длина участков воздуховодов по горизонтали не должна быть больше 3 м, а скорость перемещения воздуха в воздуховоде - не превышать 1 м/сек. При несоблюдении этих требований вентиляция будет попросту неэффективно работать.

Воздействие ветрового давления выражено в том, что на наветренных сторонах здания (обращённых к ветру) образуется повышенное давление и, наоборот, на подветренных сторонах - пониженное (разрежение воздуха).

Если в ограждениях здания есть проёмы, то наружный воздух поступает в помещение с наветренной стороны, а выходит из него с заветренной, при этом скорость его движения в проемах имеет зависимость от скорости обдувающего здание ветра и, соответственно, от разности возникающих давлений.

Система естественной вентиляции проста, не требует расхода электричества и дорогостоящего оборудования. Но так как эффективность от применения данной системы зависит от внешних переменных факторов (температуры атмосферного воздуха, направления и скорости ветра), более сложные функции в области вентиляции решить с их помощью не получится.

Механическая вентиляция

В этих системах вентиляции применяются оборудование и приборы (электродвигатели, пылеуловители, воздухонагреватели, автоматика и др.), которые позволяют перемещать воздушные массы на большие расстояния.

Затраты электрической энергии на работу этого оборудования обычно достаточно высокие.

Благодаря механической вентиляции воздух может подаваться и забираться в нужном количестве из локальных зон помещения в не зависимости от изменяющихся атмосферных условий снаружи здания. При необходимости воздух может быть подвержен различным способам обработки (очистке, увлажнению, нагреванию и другим), что невозможно в системе с естественным побуждением.

Нужно отметить, что очень часто на практике предусмотрена так называемая комбинированная вентиляция — это одновременное применение естественной и механической систем. Это позволяет значительно повысить эффективность вентиляции и снизить расходы ресурсов.

Приточная вентиляция

Приточная вентиляция служит исключительно для подачи воздушных масс в вентилируемое помещение. В необходимых случаях воздух подвергают специальной обработке до подачи его в помещение — увлажнению, очистке, нагреванию, охлаждению и т.д. Удаление его происходит за счет возникновения избыточного давления при котором излишек воздуха вытесняется и заменяется свежим. Воздух выходит из помещения через открывающиеся двери и неплотности в ограждающих конструкциях.

Вытяжная вентиляция

Задачей вытяжных систем является удаление загрязненного или нагретого обработанного воздуха из помещения (производства, цеха, корпуса) для создания разрежения в нем. За счет разрежения через двери и неплотности в ограждениях поступает наружный воздух.

Приточно-вытяжная вентиляция

В зависимости от необходимого эффекта может применяться только приточная система или только вытяжная. Но в большинстве случаев в помещениях предусмотрены сразу обе системы.

При помощи приточно-вытяжного оборудования вентиляция помещений имеет следующие достоинства:

остаточное давление в вентилируемом помещении отсутствует;
также отсутствуют сквозняки.

С одной стороны, данный вид вентиляции довольно мощный и способен обеспечить необходимый воздухообмен. С другой – приточно-вытяжные установки не сильно затратные в плане потребления электрической энергии и эксплуатационных затрат.

Общеобменная и местная вентиляция

Цель общеобменной вентиляции — обеспечение воздухообмена во всем помещении. При такой системе все необходимые параметры воздушных масс поддерживаются во всем объеме помещения. Помимо этого, в ее задачи входит удаление загрязняющих веществ, избыточного тепла и влажности, которые не были устранены местной вентиляцией до разрешенной нормы.

Система местной вентиляции следующая: чистый воздух подается на конкретные места (это приточная вентиляция), а загрязнённый — удаляется только с мест, где образуются недопустимые вредные выделения (это вытяжная вентиляция). Такая система может подойти к большому помещению с небольшим числом находящихся в нем людей, в таком случае воздухообмен осуществляют только в местах нахождения работающих людей.

Канальная и бесканальная системы вентиляции

Системы вентиляции могут иметь большую разветвленную сеть каналов (воздуховодов), которые предназначены для перемещения воздуха. Такую систему называют канальной. Также эти каналы могут отсутствовать, тогда вентиляция именуется бесканальной.

Установка системы с канальной сетью используется преимущественно в помещениях, больших по объему. А что касается бесканальной, то ее применяют при установке малогабаритных систем, например, домашний вентилятор.

Выбор системы вентиляции должен осуществляться еще на этапе проектирования здания (сооружения). И делать это, естественно, должны профессионалы.

Механической вентиляцией называется вентиляция, с помощью которой воздух подается в производственные помещения или удаляется из них по системам вентиляционных каналов с использованием для этого специальных механических побудителей.

Механическая вентиляция по сравнению с естественной имеет ряд преимуществ:

большой радиус действия вследствие значительного давления, создаваемого вентилятором;

возможность изменять или сохранять необходимый воздухообмен независимо от температуры наружного воздуха и скорости ветра;

подвергать вводимый в помещение воздух предварительной очистке, осушке или увлажнению, подогреву или охлаждению;

организовывать оптимальное воздухораспределение с подачей воздуха непосредственно к рабочим местам;

улавливать вредные выделения непосредственно в местах их образования и предотвращать их распространение по всему объему помещения, а также возможность очищать загрязненный воздух перед выбросом его в атмосферу.

К недостаткам механической вентиляции следует отнести значительную стоимость сооружения и эксплуатации ее и необходимость проведения мероприятий по борьбе с шумом.

Системы механической вентиляции подразделяются на:

общеобменные системы механической вентиляции;

местные системы механической вентиляции;

смешанные системы механической вентиляции;

аварийные системы механической вентиляции

Общеобменная вентиляция применяется в том случае, если вредные выделения поступают непосредственно в воздух помещения, рабочие места не фиксированы, а располагаются по всему помещению. Обычно объем воздуха, подаваемого в помещение при общеобменной вентиляции, равен объему воздуха, удаляемого из помещения.

Однако в ряде случаев возникает необходимость нарушить это равенство. Так, в особо чистых цехах электровакуумного производства, для которых большое значение имеет отсутствие пыли, объем притока воздуха делается больше объема вытяжки, за счет чего создается некоторый избыток давления в производственном помещении, что исключает попадание пыли из соседних помещений. В общем случае разница между объемами приточного и вытяжного воздуха не должна превышать 10...15 %.

По способу подачи и удаления воздуха различают четыре схемы общеобменной вентиляции:

приточная;

вытяжная;

приточно-вытяжная;

системы с рециркуляцией.

По приточной системе воздух подается в помещение после подготовки его в приточной камере. В помещении при этом создается избыточное давление, за счет которого воздух уходит наружу через окна, двери или в другие помещения. Приточную систему применяют для вентиляции помещений, в которые нежелательно попадание загрязненного воздуха из соседних помещений или холодного воздуха извне.

Вытяжная система предназначена для удаления воздуха из помещения. При этом в нем создается пониженное давление и воздух соседних помещений или наружный воздух поступает в данное помещение. Вытяжную систему целесообразно применять в том случае, если вредные выделения данного помещения не должны распространяться на соседние, например, для вредных цехов, химических и биологических лабораторий.

Приточно-вытяжная вентиляция - наиболее распространенная система, при которой воздух подается в помещение приточной системой, а удаляется вытяжной; системы работают одновременно.

В производственных помещениях с объемом воздуха на каждого работающего 20 м 3 расход воздуха на одного работающего, должен быть не менее 30 м 3 /ч. В случае отсутствия естественной вентиляции (герметичные кабины) расход воздуха на одного работающего должен составлять не менее 60 м 3 /ч.

Приточные вентиляционные системы обычно состоят из (рисунок 7.2):

воздухозаборных устройств, устанавливаемых снаружи здания в тех местах, где воздух наименее загрязнен (1);

устройств, предназначенных для придания воздуху необходимых качеств (2), к ним относятся фильтры и калориферы;

воздуховодов для перемещения воздуха к месту назначения (3);

возбудителей движения воздуха - вентиляторов и эжекторов (4);

воздухораспределительных устройств (патрубков, насадок), обеспечивающих подачу воздуха в нужное место с заданной скоростью и в требуемом количестве (5).

Вытяжные вентиляционные системы обычно состоят из:

воздухозаборных устройств, предназначенных для удаления воздуха из помещения (6);

вентилятора (7);

воздуховодов для перемещения воздуха к месту выброса (8);

Рис. 7.2. Обобщенная схема механической вентиляции

С помощью местной вентиляции необходимые метеорологические параметры создаются на отдельных рабочих местах. Например, улавливание вредных веществ непосредственно у источника возникновения, вентиляция кабин наблюдения и т.д. Наиболее широкое распространение находит местная вытяжная локализующая вентиляция. Основной метод борьбы с вредными выделениями заключается в устройстве и организации отсосов от укрытий.

Смешанная система вентиляции является сочетанием элементов местной и общеобменной вентиляции. Местная система удаляет вредные вещества из кожухов и укрытий машин. Однако часть вредных веществ через неплотности укрытий проникает в помещение. Эта часть удаляется общеобменной вентиляцией.

Аварийная вентиляция предусматривается в тех производственных помещениях, в которых возможно внезапное поступление в воздухе большого количества вредных или взрывоопасных веществ.

Производительность аварийной вентиляции принимается такой, чтобы она вместе с основной вентиляцией обеспечивала в помещении не менее восьми воздухообменов за 1 ч.