Естественная и механическая вентиляция кратко

Обновлено: 05.07.2024

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

При всём 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:

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 тяжёлый наружный воздух, поступая в здание, вытесняет из него менее плотный тёплый воздух. 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 создаётся за счёт 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 (обращённых к ветру) сторонах здания образуется повышенное, а на подветренных сторонах (а иногда и на кровле) — пониженное давление (разрежение).

Если в ограждениях здания имеются проёмы, то с наветренной стороны атмосферный воздух поступает в помещение, а с заветренной — выходит из него, причём скорость движения воздуха в проёмах 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 удалённого. Приточный воздух в необходимых случаях подвергается специальной обработке (очистке, нагреванию, увлажнению и т. д.).

Рис. 1. Зонты-козырьки у нагревательных печей: а — у щелевого отверстия при выпуске через него продуктов горения; б — у отверстия, снабжённого дверкой при выпуске продуктов горения через газовые окна.

Вытяжная вентиляция

Вытяжная вентиляция удаляет из помещения (цеха, корпуса) загрязнённый или нагретый отработанный воздух. В общем случае в помещении предусматриваются как приточные, так и вытяжные системы. Их производительность должна быть сбалансирована с учётом 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 проёмы 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).

Рис.2. Бортовые отсосы.

Местная вентиляция

Местной вентиляцией называется такая, при которой воздух подают на определённые места (местная приточная вентиляция) и загрязнённый 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.

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.

Рис. 3. Схема местной вытяжной вентиляции.

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 всём объёме помещения и местную (местные отсосы и приток) для обслуживания рабочих мест.

Рис. 4. Простейшие схемы вытяжной вентиляции: 1 — утеплённый клапан; 2 — вентилятор; 3 — лопасти вентилятора; 4 — вытяжная шахта; 5 — шибер; 6 — электродвигатель; 7 — вытяжная сеть.

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 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 должны удовлетворять местные отсосы:

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 (вытяжные шкафы, зонты, см. рис. 1). Объёмы воздуха определяются расчётом.
Открытого типа (бортовые отсосы). Отвод вредных выделений достигается лишь при больших объёмах отсасываемого воздуха (рис. 2).
Система с местными отсосами изображена на рис. 3. 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 трёх 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 удаётся достичь хорошего санитарно-гигиенического эффекта при небольшом объёме 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 объёме; подача воздуха в отдельные зоны помещения не может обеспечить необходимые условия воздушной среды, то же самое, если работа производится на всей площади помещения или её 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 объёму вентилируемого помещения.

Общеобменная приточная вентиляция

Общеобменная приточная вентиляция устраивается для ассимиляции избыточного тепла и влаги, разбавления вредных концентраций паров и газов, не удалённых местной и общеобменной вытяжной вентиляцией, а также для обеспечения расчётных 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 объёма 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 (рис. 4), расположенный в окне или в отверстии стены. Такая установка удаляет воздух из ближайшей к вентилятору зоны помещения, осуществляя лишь общий воздухообмен.

Когда вредными выделениями в цехе являются тяжёлые 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 некоторых случаях установка имеет протяжённый вытяжной воздуховод. Если длина вытяжного воздуховода превышает 30-40 м и соответственно потери давления в сети составляют более 30-40 кг/м2, то вместо осевого вентилятора устанавливается вентилятор центробежного типа.

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

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

Канальная и бесканальная вентиляция

Системы вентиляции имеют разветвлённую 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 четырём признакам: по назначению, зоне обслуживания, способу перемешивания воздуха и конструктивному исполнению.

Системы вентиляции включают группы самого разнообразного оборудования:

Вентиляция (от лат. ventilatio проветривание) - это регулируемый воздухообмен в помещениях, создающий благоприятное для человека состояние воздушной среды (состава воздуха, температуры, влажности и пр.), а также совокупность технических средств, обеспечивающих такой воздухообмен.

В первую очередь, вентиляция должна обеспечивать правильный состав воздуха. Человек в процессе жизнедеятельности расходует кислород и выделяет углекислый газ. Здоровый воздух для дыхания должен содержать не менее 21% кислорода, уменьшение же концентрации кислорода в воздухе может вызывать ощущение духоты, недомогание, головную боль. Постоянная нехватка кислорода снижает работоспособность, отрицательно сказывается на здоровье человека, ускоряет процесс старения.

Кроме того, в закрытом помещении обычно присутствуют источники загрязнения воздуха - строительные материалы, содержащие асбест, мебель из ДСП, бытовая химия, газовые плиты. Чтобы не допускать высокой концентрации вредных веществ в воздухе и существенного понижения содержания кислорода, воздух в жилом помещении должен полностью обновляться как минимум один раз в течение часа (кратность воздухообмена в час равна 1). В помещениях со специальными функциями кратность воздухообмена должна быть больше, например, в кухне кратность воздухообмена в час - не меньше трёх, в помещении, предназначенном для курения – 10.

по способу перемещения воздуха - естественная или искусственная (механическая) система вентиляции;
по назначению - приточная или вытяжная;
по зоне обслуживания - местная или общеобменная;
по конструктивному исполнению - наборная или моноблочная.

Естественная и механическая вентиляция

Естественная вентиляция - это система вентиляции, не содержащая электрооборудования (вентиляторов, двигателей, приводов и т.п.). Перемещение воздуха в ней происходит за счёт разности температур, давления наружного воздуха и воздуха в помещении, ветрового давления. Естественная вентиляция существует во всех многоэтажных домах - это система вертикальных каналов (воздуховодов) с вентиляционными решётками на кухнях и в санузлах. Воздуховоды выводятся на крышу, там на них установлены специальные насадки - дефлекторы, которые усиливают отсасывание воздуха за счёт силы ветра. Приток свежего воздуха должен осуществляться через щели в дверях и оконных проёмах, открытые форточки. Эффективность работы естественной вентиляции очень сильно зависит от случайных факторов - направления ветра, температуры воздуха. Кроме того, воздуховоды со временем забиваются грязью, пылью, мусором, а приток свежего воздуха заметно уменьшается после установки в квартирах пластиковых окон.

В механических системах вентиляции используется оборудование и электроприборы, позволяющие перемещать воздух на значительные расстояния, а также при необходимости очищать и нагревать его. Механические системы способны обеспечить нужный уровень воздухообмена независимо от внешних условий, но и стоят они недёшево, и затраты электроэнергии на их работу могут быть довольно большими.

На практике часто используется так называемая смешанная вентиляция , т. е. одновременно естественная и механическая. Так, например, иногда достаточно бывает установить небольшие вентиляторы в вентиляционные каналы на кухне и в санузле. Существуют "умные" вентиляторы с автоматическим управлением, например, вентилятор для ванной, включающийся, когда уровень влажности превысит установленный предел, вентилятор для туалета, подсоединяемый к выключателю света. А для улучшения приточной вентиляции можно установить в фурнитуру окна или в стену приточные клапаны , через которые за счёт разницы давления и температуры будет поступать воздух с улицы. Клапан обычно оборудован диафрагмой, регулирующей количество поступающего воздуха. Он может также содержать фильтр для очистки поступающего воздуха, понижать уровень шума.

В каждом конкретном проекте только специалист сможет определить, какой тип вентиляции является наиболее эффективным, более экономичным и технически рациональным.

Приточная и вытяжная вентиляция

Приточная система вентиляции служит для подачи в помещение свежего воздуха. Приточный воздух может подвергаться специальной обработке - очистке, нагреванию, увлажнению. Вытяжная система вентиляции удаляет из помещения отработанный воздух. Обычно в помещении предусматриваются как приточные, так и вытяжные системы; их производительность должна быть сбалансирована, иначе в помещении будет образовываться недостаточное или избыточное давление, что приведет к неприятному эффекту "хлопающих дверей".

В помещениях может быть также предусмотрена только вытяжная или только приточная система вентиляции. В этом случае воздух поступает в данное помещение снаружи или из смежных помещений через специальные проёмы или удаляется из данного помещения наружу, или перетекает в смежные помещения. Как приточная, так и вытяжная вентиляция могут устраиваться на рабочем месте ( местная вентиляция ), или для всего помещения ( общеобменная вентиляция ).

Наборная и моноблочная системы вентиляции

Наиболее распространёнными являются наборные системы вентиляции . Они собираются, как конструктор, из отдельных элементов (вентилятора, фильтра, шумоглушителя, воздуховодов и т.д.), причём элементы могут быть от разных производителей. Наборная система может быть спроектирована для любого помещения, от небольшой квартиры до целого здания, но грамотно рассчитать и спроектировать её сможет только специалист.

Моноблочная вентиляционная установка - это готовая система вентиляции, находящаяся целиком в одном корпусе. В моноблочной системе нередко установлен рекуператор – устройство, в котором происходит теплообмен холодного приточного воздуха с тёплым воздухом, удаляемым из помещения, что позволяет экономить от 30 до 90% электроэнергии. Установка моноблочной системы занимает несколько часов и не требует большого количества расходных материалов, но её удастся вписать далеко не в каждое помещение.

Вентиляция помещений классифицируется по следующим основным признакам:

Естественная и механическая вентиляция

На практике часто используется так называемая смешанная вентиляция , т. е. одновременно естественная и механическая. Так, например, иногда достаточно бывает установить небольшие вентиляторы в вентиляционные каналы на кухне и в санузле. Существуют "умные" вентиляторы с автоматическим управлением, например, вентилятор для ванной, включающийся, когда уровень влажности превысит установленный предел, вентилятор для туалета, подсоединяемый к выключателю света. А для улучшения приточной вентиляции можно установить стеклопакеты с приточными клапанами, через которые за счёт разницы давления и температуры будет поступать воздух с улицы. Клапан обычно оборудован диафрагмой, регулирующей количество поступающего воздуха. Он может также содержать фильтр для очистки поступающего воздуха, понижать уровень шума.

Приточная, вытяжная и общеобменная вентиляция

Приточные системы - один из видов механической вентиляции, служат для подачи в вентилируемые помещения чистого воздуха взамен удаленного. Приточный воздух, как правило, подвергается специальной обработке (очистке, нагреванию, увлажнению и т.д.) с помощью соответствующего дополнительного оборудования.

Вытяжная вентиляция удаляет из помещения (цеха, корпуса) загрязненный или нагретый отработанный воздух. В общем случае в помещении предусматриваются как приточные системы вентиляции, 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 вентиляции. 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 вентиляция), или для всего помещения (общеобменная вентиляция).

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

Местная вентиляция требует меньших затрат, чем общеобменная вентиляция. В производственных помещениях при выделении вредных газов, влаги, теплоты и т.д. обычно применяют смешанную систему вентиляции - общую во всем объеме помещения и местную (местные притоки) для подачи свежего воздуха к рабочим местам.

Местную вытяжную вентиляцию применяют, когда места выделения вредных веществ и выделений в помещении локализованы и можно не допустить их распространении 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 вытяжки на местах применяются местные отсосы (укрытия в виде шкафов, зоны, бортовые отсосы, завесы, укрытия в виде кожухов у станков и др.)
Местные вытяжные системы вентиляции, как правило, весьма эффективны, так как позволяют удалять вредные вещества непосредственно от места их образования или выделения, не давая им распространиться в помещении. Благодаря отводу значительной концентрации вредных веществ (паров, газов, пыли), обычно удается достичь хорошего санитарно-гигиенического эффекта при небольшом объеме удаляемого воздуха.
Однако местные системы вентиляции не могут решить всех задач вентилирования. Не все вредные выделения могут быть локализованы этими системами. Например, когда вредные выделения рассредоточены на значительной площади или в объеме, подача воздуха в отдельные помещения не может обеспечить необходимые условия воздушной среды. То же самое, если работа производится на всей площади помещения или ее характер связан с перемещениями и т.д.

Общеобменная вентиляция

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 вентиляцией и общеобменной вытяжной вентиляцией, а также для обеспечения расчетных норм и свободного дыхания человека в рабочей зоне.

При отрицательном тепловом балансе, то есть 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 протяженных вытяжной воздуховод. Если длина вытяжного воздуховода превышает 30-40 м и соответственно потери давления в сети составляют более 30-40 кг/кв. м., то вместо осевого вентилятора устанавливается вентилятор центробежного типа. Когда вредными выделениями в цехе являются тяжелые газы или пыль и нет тепловыделения 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, рассредоточено, на различных уровнях и т.п.), часто невозможно обойтись какой-либо одной системой, например, местной вентиляцией или общеобменной. В таких помещениях для удаления вредных выделений, которые не могут быть локализованы и поступают в воздух помещения, применяют общеобменные вытяжные системы.

Канальная и безканальная вентиляция

Системы вентиляции либо имеют 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. (безканальные системы).

Наборная и моноблочная системы вентиляции

Наиболее распространёнными являются наборные системы вентиляции. Они собираются, как конструктор, из отдельных элементов (вентилятора, фильтра, шумоглушителя, воздуховодов и т.д.), причём элементы могут быть от разных производителей. Наборная система может быть спроектирована для любого помещения, от небольшой квартиры до целого здания, но грамотно рассчитать и спроектировать её сможет только специалист.

Моноблочная установка - это готовая система вентиляции, находящаяся целиком в одном корпусе. В моноблочной системе нередко установлен рекуператор – устройство, в котором происходит теплообмен холодного приточного воздуха с тёплым воздухом, удаляемым из помещения, что позволяет экономить от 30 до 90% электроэнергии. Установка моноблочной системы занимает несколько часов и не требует большого количества расходных материалов, но её удастся вписать далеко не в каждое помещение.

Вентиляция перемешиванием и вентиляция вытеснением

Различают два основных, часто встречающихся типа вентиляции: вентиляция перемешиванием и вентиляция вытеснением.

Перед тем как более подробно рассмотреть эти два типа, необходимо рассмотреть наиболее часто используемые термины, характеризующие качество воздуха.

Эффективность вентиляции - это величина, показывающая, как быстро загрязнённый воздух удаляется из помещения.
Она определяется отношением концентрации вредных примесей, содержащихся в вытяжном воздухе к концентрации вредных примесей в помещении.
Эффективность вентиляции часто используется для качественной оценки способности системы обеспечивать комфортные условия по чистоте воздуха. Данный показатель находится в зависимости от геометрии помещения, взаимоположения приточных и вытяжных отверстий и плотности распределения источников вредных примесей в помещении.
Вентиляция вытеснением позволяет получить значения эффективности вентиляции свыше 100%, в то время как при вентиляции перемешиванием они не превышают 100%.

Данный параметр характеризует скорость замещения воздуха в помещении.
Он зависит от условий раздачи воздуха в помещении, расположения и размеров диффузоров, расположения источников тепла и т.д.
При применении метода вытеснения, возможно, получить значения коэффициента воздухообмена от 50 до 100%, в то время, как при вентиляции перемешиванием они не превышают 50%.

Это наиболее эффективный метод, традиционно используемый при вентиляции промышленных объектов. Кроме того, данный метод вентиляции нашел широкое применение в так называемых системах комфортной вентиляции. При правильно рассчитанной схеме этот метод позволяет эффективно удалять излишки тепловыделений и достигнуть максимальной эффективности вентиляции.
Для более подробного описания данного метода необходимо выделить следующие понятия: рабочая зона и прилегающая зона

Рабочая зона

Часть комнаты занимаемая или используемаялюдьми.
Рабочей зоной принято считать пространство отстоящее на 50 см от стен и оконных проемов, и от 10 см до 180 см над полом.

Прилегающая зона

Это пространство вокруг приточного низкоскоростного диффузора, где им создаётся определённая локальна скорость воздуха. Для систем комфортной вентиляции принято считать, что локальная скорость воздуха в прилегающей зоне не должна превышать 0,2 м/с.
Такие требования предъявляются с целью максимально возможного уменьшения прилегающей зоны вокруг диффузоров.

Скорость воздуха и температура

При вентиляции вытеснением воздух подаётся на нижний уровень и течёт в рабочую зону с малой скоростью. Приточный воздух должен быть несколько холоднее, чем окружающий воздух помещения для работы принципа вытеснения.
Дл комфортных систем, температура подаваемого воздуха должна быть на 1 °C ниже комнатной температуры, а для промышленных или специальных систем эта величина составляет от 1 до 5 °C.
При слишком низкой температуре на притоке, всегда возникает риск образования т.н. конвекционных потоков.

Преимущества и недостатки

Вентиляция вытеснением очень удобна для применения в промышленности, где много вредных примесей и тепловыделений.
Правильно спроектированные системы для вентиляции вытеснением обеспечивают очень хорошее качество воздуха, но данный принцип имеет некоторые ограничения:

Приточные диффузоры требуют больше места;
Приточные диффузоры по ошибке могут чем-нибудь накрыть;
Прилегающая зона становится гораздо больше;
Вертикальный температурный градиент становится очень высоким.

При проектировании данных систем необходимо также учитывать взаиморасположение по высоте и мощности отопительных устройств, которые влияют на динамику воздушных потоков внутри помещения. При сочетании с посторонними токами воздуха помещения, неравномерный нагрев по высоте в некоторых случаях вызывает смещение нагретых слоёв воздуха вниз. На практике, это приводит к функционированию вентиляционной системы по другому принципу - перемешиванию

При вентиляции перемешиванием приточный воздух одним или несколькими потоками подается в рабочую зону, вовлекая в движение большое количество воздуха внутри помещения. Рабочая зона лежит в зоне возвратного потока, где скорость воздуха составляет 70%от скорости основного воздушного потока.

Длина струи

Под длиной струи принимается расстояние от воздухораспределителя до сечения воздушной струи ,в котором скорость ядра потока снижается до 0,2 м/с.

Эжекция

Эжекция это способность диффузоров подмешивать в струю прилегающий воздух помещения.
Диффузоры струйного типа (где воздух закручивается проходя на большой скорости через сопла)-являются яркими примерами приточных устройств с высокой степенью эжекции. Диффузоры для вентиляции вытеснением имеют низкую степень эжекции.
Для устранения ощущения сквозняка при температуре приточной струи ниже комнатной температуры необходимо использовать приточные диффузоры с высокой степенью эжекции.

Настилающий эффект

При расположении отверстия вентиляции в достаточной близости от плоской поверхности, выходящий ток воздуха отклоняется в её сторону и стремится течь непосредственно по поверхности. Этот эффект возникает вследствие образования разряжения между струёй и поверхностью, а так как нет возможности подмеса воздуха со стороны поверхности то струя отклоняется в её сторону.
Для возникновении настилающего эффекта расстояние между приточным отверстием и потолком не должно превышать 30 см.

Скорость воздуха и температура

Приемлема скорость воздуха в рабочей зоне зависит от таких факторов как: температура в помещении, род деятельности в помещении, внутренний интерьер. Отмечено, что ощущение сквозняка устраняется, при скорости воздуха меньше 0,18 м/с и температуре от 20 до 22 °C.

Препятствия

Воздушный поток, вероятно, изменит направление при наличии препятствий свисающих с потолка, таких как светильники, перекрытия и др. Если выступ не превышает 2% от высоты потолка, то воздушная струя, обогнёт препятствие.

Отзывы о компании ООО "ИНТЕХ":

Информация, размещенная на сайте, носит ознакомительный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой.

Почему современное жилище обязательно должно иметь эффективную вентиляцию? Из чего состоит, как функционирует естественная и механическая система вентиляции? Какую систему стоит организовать у себя дома? Как выбрать и заказать работоспособную вентиляцию? На эти вопросы мы ответим сегодня.

Что может вентиляция?

Мой дом — моя крепость. С каждым годом здания становятся всё надёжнее и экономичнее. Не удивительно, ведь застройщикам теперь доступны инновационные энергосберегающие технологии и новые изоляционные материалы с недостижимыми ранее характеристиками. Причём рынок не стоит на месте: изобретатели, производственники, маркетологи и продавцы трудятся не покладая рук. Качественная гидроизоляция конструкций, многослойные стены, утеплённые перекрытия и кровля, герметичные оконные блоки, эффективное отопление — всё это не даёт ни малейшего шанса для атмосферных осадков и грунтовых вод, городского шума, зимних холодов и летнего зноя.

Да, человек очень хорошо научился наглухо отгораживаться от неблагоприятных условий окружающей среды, но при этом мы потеряли связь с внешним миром, теперь нам стал недоступен природный, естественный механизм самоочищения воздуха. Обыватель попал в другую ловушку — внутри помещений скапливается и концентрируется влага, углекислота, вредные для здоровья вещества и химические соединения, выделяемые самим человеком, строительными материалами, предметами обихода, бытовой химией. Даже в развитых странах неуклонно растёт количество аутоиммунных и аллергических заболеваний, вызванных размножением в жилище бактерий, грибков, плесени и вирусов. Не менее опасна и пыль, которая состоит из мельчайших частичек почвы, пыльцы растений, кухонной копоти, шерсти животных, обрывков различных волокон, чешуек кожи, микроорганизмов. Пыль — это не обязательно гость с улицы, она образуется даже в плотно закрытой нежилой квартире. Последние научные исследования показали, что в большинстве случаев домашний воздух в разы токсичнее и грязнее наружного.

Снижение концентрации кислорода в помещении существенно снижает уровень работоспособности, пагубно влияет на самочувствие жильцов и их здоровье вцелом.

Как двигаются воздушные потоки в вентилируемых помещениях?

Как мы уже отметили, состав воздуха внутри эксплуатируемого жилища не является однородным. Более того, газы, пыль, пары, выделяющиеся в помещении, постоянно перемещаются благодаря своим особым свойствам — плотности и дисперсности (для пыли). В зависимости от того, тяжелее они воздуха или легче, вредные вещества поднимаются или опускаются, накапливаясь в определённых местах. Ещё большее влияние на внутреннее пространство оказывает движение конвективных струй нагретого воздуха, например, от работающих бытовых приборов или кухонной плиты. Конвективные потоки, поднимаясь, могут увлекать за собой в верхнюю зону помещения даже относительно тяжёлые вещества — диоксид углерода, пыль, плотные пары, копоть.

Струи домашнего воздуха особым образом взаимодействуют между собой, а также с различными предметами и строительными конструкциями, из-за чего в жилище образуются чётко определяемые поля температур, зоны концентрации вредных веществ, перетекающие потоки различных скоростей, направлений и конфигураций.

При этом коридоры, вестибюли, прихожие, незадымляемые лестничные клетки могут не иметь приточных или вытяжных отверстий, а лишь служить для перетока воздуха. Но переток этот нужно обеспечить, только тогда безканальная вентиляционная система будет функционировать. На пути движения воздушных потоков становятся межкомнатные двери. Потому их снабжают переточными решётками или устраивают вентиляционный зазор в 20-30 мм, поднимая глухое полотно над полом.

Как рассчитывается воздухообмен?

Чтобы спроектировать эффективную систему вентиляции, необходимо выяснить, сколько отработанного воздуха следует удалять из помещения или группы помещений и сколько подавать свежего. На основании полученных данных можно будет определиться с типом системы вентиляции, подобрать вентиляционное оборудование, рассчитать сечение и конфигурацию вентиляционных сетей.

Следует сказать, что параметры воздухообмена в жилых зданиях строго регламентируются различными государственными нормативными документами. ГОСТы, СНиПы, СанПиНы содержат исчерпывающую информацию не только об объёме заменяемого воздуха и принципах, параметрах его подачи и удаления, но указывают также, какой тип системы должен применяться для определённых помещений, какое оборудование использоваться, где располагаться. Остаётся только грамотно исследовать помещение на предмет избыточного тепла и влаги, наличия загрязнений воздуха.

Таблицы, диаграммы и формулы, изложенные в этих документах, созданы по разным принципам, но в итоге дают сходные числовые показатели необходимого воздухообмена. Они могут дополнять друг друга при недостатке определённой информации. Расчёты количества вентиляционного воздуха производятся на основании исследований, в зависимости от выделяемых в конкретных помещениях вредностей и норм их предельно допустимой концентрации. Если по каким-то причинам количество загрязнений выяснить не удаётся, то воздухообмен считают по кратностям, по санитарным нормам на одного человека, по площади помещения.

Ещё один важный момент заключается в том, что объём удаляемого воздуха должен быть равен объёму воздуха приточного. Тогда, если взять сумму показателей воздухообмена кухни, ванной и туалета (например, минимально это 90+25+50=165 м3/час), и сравнить с суммарным однократным объёмом притока спальни, гостиной, кабинета (например, это может быть 220 м3/час), то получим уравнение воздушного баланса. Иными словами, нам будет необходимо увеличивать вытяжку до показателя 220 м3/час. Иногда бывает наоборот — приходится увеличивать приток.

Расчёт по площади самый простой и понятный. Здесь используется формула L=Sпомещения*3. Дело в том, что на один квадратный метр помещения строительными и санитарными нормами регламентируется замена не менее 3 м3 воздуха в час.

Нормативно допустимы все приведённые варианты расчётов, притом для одного и того же помещения их результаты могут несколько отличаться. Практика показывает, что для однокомнатной или двухкомнатной квартиры (30-60 м2) производительность вентиляционного оборудования потребуется около 200-350 м3/час, для трёх-, четырёхкомнатной (70-140 м2) — от 350 до 500 м3/час. Расчёты более крупных групп помещений лучше доверить профессионалам.

Итак, алгоритм прост: сначала рассчитываем необходимый воздухообмен — потом выбираем систему вентиляции.

Естественная вентиляция

Как работает естественная вентиляция?

Естественная (природная) система вентиляции характеризуется тем, что замена воздуха в помещении или группе помещений происходит под действием гравитационного давления и ветрового воздействия на здание.

Обычно внутри помещения воздух теплее наружного, он становится более разряжённым, более лёгким, поэтому поднимается кверху и выходит через вентканалы на улицу. В помещении появляется разряжение, и более тяжёлый воздух извне через ограждающие конструкции проникает в жилище. Под действием силы гравитации он стремится книзу и оказывает давление на восходящие потоки, вытесняя отработанный воздух. Так появляется гравитационное давление, без которого естественная вентиляция существовать не может. Ветер в свою очередь помогает этой циркуляции. Чем больше разница температур внутри и снаружи помещения, чем больше скорость ветра, тем больше воздуха попадает вовнутрь.

Не один десяток лет такая система применялась в квартирах советской постройки 1930-1980 годов, где приток осуществлялся посредством инфильтрации, через конструкции, пропускающие большое количество воздуха — деревянные окна, пористые материалы наружных стен, неплотно закрывающиеся входные двери. Величина инфильтрации в старых квартирах составляет кратность замены воздуха 0,5–0,75, что зависит от степени уплотнения щелей. Напомним, что для жилых комнат (спальня, гостиная, кабинет…) по нормам требуется, чтобы за один час происходила минимум однократная замена воздуха. Очевидна необходимость увеличения воздухообмена, что достигается проветриванием — открыванием форточек, фрамуг, дверей (неорганизованная вентиляция). По сути, вся эта система является вытяжной канальной с естественным побуждением, так как устройства специальных приточных проемов не предполагалось. Вытяжка такой вентиляции осуществляется через вертикальные вентканалы, входы в которые расположены на кухне и санузле.

Естественная вентиляция может включать в себя и короткие горизонтальные воздуховоды, которые выводятся в определённых зонах помещения на стенах не ниже 500 мм от потолка или на самом потолке. Выходы вытяжных каналов закрываются жалюзийными решётками.

Вертикальные вытяжные каналы естественной вентиляции обычно выполняются в виде шахт из кирпича или специальных бетонных блоков. Минимально допустимый размер таких каналов составляет 130x130 мм. Между соседними шахтами должна быть перегородка толщиной 130 мм. Допускается изготовление сборных воздуховодов из негорючих материалов. На чердаке их стенки обязательно утепляют, что препятствует образованию конденсата. Вытяжные каналы выводятся над кровлей, не менее 500 мм выше конька. Сверху вытяжная шахта накрывается дефлектором — специальной насадкой, усиливающей тягу воздуха.

Как улучшить естественную вентиляцию? Приточные клапаны

В последнее время владельцы старого жилого фонда серьёзно занялись энергосбережением. Повсеместно устанавливаются практически герметичные оконные системы из ПВХ или евроокна, утепляются и пароизолируются стены. В итоге практически прекращается процесс инфильтрации, воздух не может проникнуть в помещение, а регулярное проветривание через створки окон слишком непрактично. В таком случае проблема воздухообмена решается установкой приточных клапанов.

Оконные клапаны устанавливаются вверху рамы, створки или в виде ручки-клапана, они выполняются из алюминия или пластика, могут быть различных цветов. Приточные клапаны для окон могут быть не только встроены на новых окнах, но и монтируются на уже установленные оконные системы, без каких-либо демонтажных работ.

Есть ещё один выход — это монтаж стенового приточного клапана. Это устройство состоит из патрубка, проходящего сквозь стену, с обоих концов закрытого решётками. Стеновые клапаны могут иметь камеру с фильтрами и шумопоглощающим лабиринтом. Внутренняя решётка обычно вручную регулируется до полного закрытия, но возможны варианты с автоматизацией посредством датчиков температуры и влажности.

Плюсы и минусы естественной вентиляции

Естественная вентиляция практически не применяется в современном строительстве. Причиной тому низкие показатели воздухообмена, зависимость её мощности от природных факторов, отсутствие стабильности, жёсткие ограничения на длину воздуховодов и сечения вертикальных каналов.

Механическая вентиляция

Что собой представляет механическая вентиляция?

Принудительная (механическая, искусственная) вентиляция — это такая система, в которой движение воздуха осуществляется с помощью каких-либо нагнетательных устройств — вентиляторов, эжекторов, компрессоров, насосов.

Это современный и очень эффективный способ организации воздухообмена в помещениях самых разных назначений. Работоспособность механической вентиляции не зависит от изменчивых погодных условий (температура воздуха, давление, сила ветра). Этот тип системы позволяет заменять любое количество воздуха, транспортировать его на значительное расстояние, создавать местную вентиляцию. Воздух, который подаётся в помещение, может быть особым образом подготовлен — подогрет, охлаждён, осушён, увлажнён, очищен…

К недостаткам механической вентиляции можно отнести большие первоначальные затраты, расходы на электроэнергию и эксплуатационное обслуживание. Очень сложно реализовать канальную механическую вентиляцию в жилом помещении без более-менее серьёзного ремонта.

Типы принудительной вентиляции воздуха

В силу определённых причин довольно часто применяется либо приточная, либо вытяжная вентиляция. Приточная вентиляция выполняет подачу в помещение свежего воздуха взамен отработанного, который удаляется через ограждающие конструкции или пассивные вытяжные каналы. Приточная вентиляция конструктивно является одной из самых сложных. Она состоит из таких элементов: вентилятор, калорифер, фильтр, шумоглушитель, автоматика управления, воздушный клапан, воздуховоды, воздухозаборная решётка, распределители воздуха.

В зависимости от того, как исполнены основные узлы системы, приточная установка может быть моноблочной или наборной. Моноблочная система несколько дороже, но она имеет большую монтажную готовность, более компактные размеры. Её нужно лишь закрепить в нужном месте и подвести к ней питание и сеть каналов. Моноблочная установка позволяет немного сэкономить на пусконаладочных работах и проектировании.

Часто кроме фильтрации приточный воздух требует специальной подготовки, поэтому вентиляционная установка оснащается дополнительным оборудованием, например, осушающим или увлажняющим. Всё популярнее становятся системы рекуперации энергии, которые охлаждают или нагревают подаваемый воздух, используя электрические калориферы, водяные теплообменники или бытовые сплит-системы кондиционирования.

Вытяжная вентиляция предназначается для удаления воздуха из помещений. В зависимости от того, осуществляется воздухообмен всего жилища или отдельных зон, вытяжная механическая вентиляция бывает местной (например, вытяжка над кухонной плитой, курилка) или общеобменной (настенный вентилятор в ванной, туалете, кухне). Вентиляторы общеобменной вытяжной вентиляции могут размещаться в сквозном отверстии стены, в оконном проёме. Местная вентиляция обычно применяется в совокупности с общеобменной.

Искусственная вентиляция может быть исполнена с применением вентиляционных каналов — канальная, или без применения таковых — безканальная. Канальная система имеет сеть воздуховодов, по которым воздух подаётся, транспортируется или удаляется из определённых зон помещения. При безканальной системе воздух подаётся через ограждающие конструкции или приточные вентиляционные проёмы, далее он перетекает через внутреннее пространство помещения в зону вытяжных проёмов с вентиляторами. Безканальная вентиляция дешевле и проще, но и менее эффективна.

Какого бы назначения не было помещение, на практике невозможно обойтись одним типом системы вентиляции. Выбор в каждом конкретном случае обусловлен размерами помещения и его назначением, видом загрязняющих веществ (пыль, тяжёлые или лёгкие газы, влага, пары…) и характером их распределения в общем объёме воздуха. Немаловажны вопросы и экономической целесообразности применения определённой системы.

Что нужно знать для подбора вентиляции?

Итак, ваши расчёты показывают, что естественная вентиляция не справится с поставленными задачами — слишком большое количество воздуха нужно выводить, с подачей тоже вопросы, так как стены утеплены, окна поменяны. Искусственная вентиляция — вот выход. Необходимо приглашать представителя фирмы, устанавливающей климатические системы, который на месте поможет подобрать конфигурацию механической вентиляции.

Вообще проектирование и реализацию вентиляции лучше осуществлять на этапе строительства коттеджа или капитального ремонта квартиры. Тогда есть возможность безболезненно решить многие конструктивные задачи, например устройство вентиляционной камеры, монтаж оборудования, разводка вентканалов и скрытие их подвесными потолками. Важно, чтобы вентиляционная система имела минимум точек пересечения с другими коммуникациями, такими как система отопления и водоснабжения, электрические сети, слаботочные кабели. Поэтому, если у вас идёт ремонт или строительство, для поиска общих технических решений необходимо пригласить на объект и представителей подрядчика — монтажников, электриков, сантехников, инженеров.

Количество людей, пребывающих в помещении.
План помещения. Необходимо составить подробную схему расположения комнат с указанием их назначения, особенно если возможна перепланировка.
Толщина и материал стен. Особенности остекления.
Тип и высота потолков. Размер межпотолочного пространства при подвесных, подшивных, натяжных системах. Возможность монтажа фальшбалок.
Расположение мебели и тепловыделяющей бытовой техники.
Мощность и расположение осветительных и отопительных приборов.
Наличие, тип и состояние вентиляционных шахт.
Особенности и производительность инфильтрации, естественной вентиляции.
Наличие местной вытяжной вентиляции — шкаф, зонт.
Желаемая конфигурация приточной системы — наборная или моноблок.
Необходимость применения шумоизоляции.
Нужна или нет подготовка приточного воздуха.
Тип распределителей — регулируемые или нерегулируемые решётки, диффузоры.
Места установки распределителей воздуха — стена или потолок.
Характер управления системой — клавиши, щит, пульт, компьютер, умный дом.

На основании полученных данных будет подобрано оборудование определённой производительности, параметры вентиляционной сети, способы монтажа. Если заказчика устраивают представленные разработки, то подрядчик предоставляет ему рабочий проект системы вентиляции и приступает к монтажу. А нам остаётся лишь оплачивать счета и наслаждаться чистым воздухом.

Читайте также: