САНАТОРИИ

Назначение системы вентиляции

Назначение и устройство систем вентиляции
Назначение систем вентиляции
Окружающий воздух представляет собой смесь газов, состоящую в основном из азота, кислорода и водяных паров (влаги). Воздух, не содержащий водяных паров, называется сухим, а содержащий их – влажным.
В состав сухого воздуха входят (% по объему): азот – 78,08; кислород – 20,9; инертные газы – 0,94; углекислый газ – 0,03. Практически в вентиляции приходится иметь дело только с влажным воздухом. В зависимости от метеорологических условий содержание водяных паров колеблется от 0,5 до 25 г на 1 кг воздуха.
Состояние воздуха характеризуют его основные параметры: температура, относительная влажность, подвижность (скорость) и барометрическое давление. Относительная влажность – это отношение массы водяного пара, содержащегося во влажном воздухе, к массе водяных паров, насыщающих (максимально возможных) этот же объем воздуха при той же температуре. Относительную влажность выражают в процентах.
Человек хорошо себя чувствует только в довольно узком диапазоне сочетаний различных параметров воздуха. В связи с этим, в рабочей зоне помещений необходимо поддерживать определенные параметры воздуха с учетом категории тяжести работы (легкой, средней тяжести и тяжелой), времени года и количества избыточного тепла, выделяющегося в помещениях. В производственных помещениях нет необходимости поддерживать требуемые параметры воздуха по всему объему. Важно, чтобы только в зоне, где находятся люди, называемой рабочей зоной (высота ее принимается 2 м), или в местах у технологического оборудования параметры воздуха не отклонялись от нормируемых переделов.
Параметры воздуха могут быть оптимальными, при которых человек не ощущает ни тепла, ни холода, чувствует себя комфортно, и допустимыми, при которых самочувствие человека и производительность его труда незначительно отличаются от оптимальных. Так, для производственных помещений в холодный период года при работе средней тяжести установлены следующие оптимальные параметры воздуха: температура 18 – 20 °С, относительная влажность 40–60 % и подвижность не более 0,2 м/с. Допустимые параметры воздуха для тех же условий имеют более широкий диапазон: температура 17 – 23 °С, относительная влажность не выше 75 % и подвижность не более 0,3 м/с. В производственных помещениях наиболее часто предусматривается поддержание допустимых параметров воздуха.
Производственные процессы могут сопровождаться выделением в воздух рабочих помещений вредных для человека газов и паров, количество которых зависит от особенностей технологического процесса, степени герметизации оборудования и пр. Содержание вредных газов и паров в воздухе рабочей зоны не должно превышать предельно допустимой концентрации (ПДК). Предельно допустимая концентрация – это максимально возможное количество вредного вещества, мг/м3, в единице объема воздуха, которое в течение всего рабочего стажа не вызывает заболеваний или отклонений в состоянии здоровья людей, работающих в данных условиях и не сказывается на последующих поколениях.
Кроме того, от технологического оборудования может поступить большое количество тепла, влаги, пыли и углекислого газа. При легкой работе теплоотдача одного рабочего в окружающую среду составляет около 150 Вт, при тяжелой – 300 Вт и более. Каждый час с поверхности тела человека испаряется 60 – 400 г водяных паров, а от органов дыхания поступает 20 – 40 л углекислого газа.
Воздух обладает способностью усваивать поступающие в него избыточное тепло, влагу, пары, газы, пыль, т.е. ассимилировать вредности, но при этом повышается его температура, увеличиваются влагосодержание, загазованность, запыленность. Происходит изменение химического состава и физических свойств воздуха, что неблагоприятно отражается на самочувствии находящихся в этом помещении людей и отрицательно влияет на ход технологических процессов. Такой воздух должен быть удален из помещения.
Для поддержания в помещениях нормальных условий воздушной среды, соответствующих санитарно-гигиеническим и технологическим требованиям, устраивают вентиляцию, которая создает организованный воздухообмен – удаляет загрязненный воздух и подает вместо него обработанный (нагретый или охлажденный, увлажненный или осушенный) свежий и чистый воздух.
Массы удаляемого воздуха и воздуха, подаваемого либо проникаемого в помещение через неплотности строительных конструкций, всегда равны.
В системах естественной вентиляции движение воздуха происходит вследствие разности плотностей внутреннего (нагретого и более легкого) и наружного (холодного и более тяжелого) воздуха. Примером естественной вентиляции может служить вентиляция кухонь и санузлов в жилых домах.
В системах механической вентиляции воздух перемещается вентилятором, приводимым в действие электродвигателем, либо другим оборудованием (дымососом, воздуходувкой, эжектором и т.д.). Механические системы вентиляции применяются значительно чаще, чем естественные, так как радиус действия механических систем намного больше, а сечения воздуховодов меньше, чем в естественных системах вентиляции той же производительности, за счет высокой скорости движения воздуха. Так, в воздуховодах естественных систем вентиляции скорость движения воздуха 0,5 - 2 м/с, а в воздуховодах механических систем 3 - 20 м/с.
При работе вентиляции любого вида в помещении происходит смена воздуха. Отношение количества поданного в помещение в течение 1 ч свежего воздуха или удаленного загрязненного воздуха к внутреннему объему помещения называется кратностью воздухообмена. В реальных условиях кратность воздухообмена может изменяться от 0,5 до 20 и более.
Помимо организованного воздухообмена, осуществляемого вентиляционными системами, воздух может проникать в помещения через неплотности окон, стен, дверей, ворот и т.д. вследствие гравитационного (естественного) давления и за счет ветрового напора. Таким же образом воздух может и удаляться из помещения. Поступление наружного воздуха через ограждающие конструкции внутрь помещения называется инфильтрацией, удаление - эксфильтрацией. Такой нерегулируемый воздухообмен называется неорганизованным. Если в помещении нет вредных выделений, то приточные системы вентиляции выполняют таким образом, что часть воздуха они забирают снаружи, а часть из помещения. Такое вторичное использование воздуха из помещения для приточных систем вентиляция называется рециркуляцией; оно позволяет уменьшить расход тепла на нагрев воздуха в холодный период.
Устройство вентиляционных систем
Системы естественной вентиляции отличаются бесшумностью работы, отсутствием каких-либо механизмов, простотой обслуживания. Действие естественной вентиляции обусловлено гравитационным давлением, возникающим вследствие разности плотностей наружного и внутреннего воздуха. Плотность воздуха в большой степени зависит от температуры. Так, при температуре 0°С и обычном барометрическом давлении плотность воздуха 1,29 кг/м3, при температуре 16°С- 1,22 кг/м3, а при 100 °С - всего 0,95 кг/ м3.
В промышленных цехах воздух, как правило, имеет более высокую температуру, чем наружный воздух, и, следовательно, меньшую плотность. При наличии открытых проемов и наружных ограждениях или вытяжных вентиляционных труб и шахт внутренний, менее плотный воздух, будет вытесняться наружным. Чем больше разность плотностей и чем больше расстояние между центром входного проема или низом шахты и центром вытяжного проема или устьем шахты, тем выше гравитационное давление интенсивнее действие естественной вентиляции.
Естественная вентиляция может быть бесканальной, если воздух проходит только через открытые проемы в наружных ограждениях, или канальной, когда воздух перемещается по каналам, воздуховодам и шахтам. Канальная естественная вентиляция применяется в промышленных зданиях довольно ограниченно, так как ее действие непостоянно и зависит от времени года, а сечения каналов и воздуховодов получаются довольно большие.
Работа естественной вентиляции в значительной степени зависит от действия ветра. Ветер, набегая на здание, создает на наветренной стороне зону избыточного давления, а на заветренной - зону отрицательного давления. Это явление используется для усиления воздухообмена.
Управляемый естественный воздухообмен в цехах промышленных зданий называется аэрацией. Такие здания оборудованы фонарями со створками (фрамугами), открываемыми вручную или специальными механизмами. Такими же открывающимися створками снабжены оконные проемы в наружных стенах. Открывая их частично или полностью, можно создать требуемый воздухообмен. Аэрация рассчитывается только на действие гравитационного давления, так как ветровое давление носит эпизодический характер. Аэрацию предусматривают обычно в промышленных зданиях со значительными выделениями тепла (мартеновские, литейные, прокатные, термические, кузнечные цехи, корпуса электролиза цветных металлов и др.).
Преимуществом аэрации является то, что воздухообмен создается без помощи вентиляторов, без расхода электроэнергии. Однако аэрация обеспечивает только общеобменную вентиляцию и не предусматривает очистку приточного и вытяжного воздуха.
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 Назначение системы вентиляции 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 установкисогласно 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.
Для подачи свежего воздуха в помещения взамен удаленного используют приточную вентиляцию. В необходимых случаях приточный воздух подвергается предварительной обработке.
Системы вытяжной вентиляции удаляют отработанный воздух из помещений. В состав вытяжки, как правило, входят вентиляционные решетки и вытяжные вентиляторы, а также воздуховоды, формирующие сеть вентиляционных каналов, по которым происходит удаление воздуха наружу.
На практике, приточные и вытяжные вентиляционные системы используются в паре. При этом их производительность должна быть сбалансирована с учетом возможности поступления воздуха в смежные помещения. Также встречается только приточная система вентиляции в помещении, или только вытяжная. Воздух в помещение поступает снаружи через специальные проемы или смонтированные приточные устройства.
Приточная и вытяжная системы могут быть организованы и на рабочем месте ( местная ) и для всего помещения ( общеобменная ).
Местная вентиляция
При местной вентиляции воздух подается на определенные места ( местная приточная система ), а удаляется только от мест образования вредных выделений ( местная вытяжная система ).
Местной вентиляцией называется такая, при которой воздух подают на определенные места (местная приточная) и загрязненный воздух удаляют только от мест образования вредных выделений (местная вытяжная).
Местная приточная вентиляция
Системы местного притока делятся на воздушные души и воздушные оазисы. Задача воздушного душа – подавать чистый воздух к рабочим местам, а также снижать температуру воздуха в зоне притока. Воздушные оазисы – это участки помещений, изолированные перегородками, куда подается воздух с пониженной температурой.
В качестве местной приточной вентиляции также используются воздушные завесы, которые создают как бы воздушные перегородки или изменяют направление потоков воздуха.
Местная вентиляция требует значительно меньше затрат, чем общеобменная. В производственных помещениях часто применяют смешанный тип вентиляции – общеобменную для устранения вредных выделений во всем помещении, и местную вентиляционную систему для обслуживания рабочих мест.
Местная вентиляция требует меньших затрат, чем общеобменная. В производственных помещениях при выделении вредностей (газов, влаги, теплоты и т. п.) обычно применяют смешанную систему воздухообмена - общую для устранения вредностей во всем объеме помещения и местную (местные отсосы и приток) для обслуживания рабочих мест.
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.
Вытяжная естественная канальная вентиляция осуществляется преимущественно в жилых и общественных зданиях для помещений, не требующих воздухообмена больше однократного. В производственных зданиях согласно СНиП 2.04.05 – 86 естественную вентиляцию следует проектировать, если она обеспечит нормируемые условия воздушной среды в помещениях и если она допустима по технологическим требованиям.
Вытяжная естественная канальная вентиляция состоит из вертикальных внутренних или приставных каналов с отверстиями, закрытыми жалюзийными решетками, сборных горизонтальных воздуховодов и вытяжной шахты. Для усиления вытяжки воздуха из помещений на шахте часто устанавливают специальную насадку – дефлектор. Загрязненный воздух из помещений поступает через жалюзийную решетку в канал. Поднимается вверх, достигая сборных воздуховодов, и оттуда выходит через шахту в атмосферу. Вытяжка из помещений регулируется жалюзийными решетками в вытяжных отверстиях, а так же дроссель-клапанами или задвижками, устанавливаемыми в сборном воздуховоде и в шахте.
В жилых зданиях массовой застройки традиционно выполняется естественная вытяжная вентиляция. В начале массового жилищного строительства применялась вентиляция с индивидуальными каналами от каждой вытяжной решетки, которые соединялись с вытяжной шахтой непосредственно или через сборный канал на чердаке. В зданиях до четырех этажей эта схема применяется до сих пор. В высоких домах для экономии места через каждые четыре - пять этажей несколько вертикальных каналов объединялось одним горизонтальным, от которого далее воздух направлялся к шахте по одному вертикальному каналу.
В настоящее время принципиальным решением систем естественной вытяжной вентиляции многоэтажных зданий является схема, включающая в себя вертикальный сборный канал - ствол - с боковыми ответвлениями - спутниками. 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.

Комментарии

Нет комментариев ...

Оставить комментарий

  © ВЕНТИЛЯЦИЯ РОССИИ. Все права защищены..